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X-ray Absorption Spectra of kesterite-based Materials studied from First Principles

Das Ziel dieser Arbeit ist, die elektronischen Eigenschaften von CZTS zu verstehen. Ein leistungsfahigesWerkzeug zu diesem Zweck ist die Rontgen-Nahkanten Absorptions-Spektroskopie (XANES). Die Interpretation von XANES-Spektren komplexer Materialien ist nicht trivial und erfordert daher theoretische Modellierung. Alle Rechnungen in dieser Arbeit wurden mittels der im exciting Code implementierten Linearized-Augmented-Plane- Wave-Methode, welche alle Elektronen gleichberechtigt behandelt, durchgefuhrt. Die genaue Beschreibung der Anregungen von Kernzustanden wird durch ein zweistufiges Verfahren erreicht. Zunachst wird die elektronische Struktur berechnet, indem die Kohn-Sham-Gleichungen (KS) der Dichtefunktionaltheorie (DFT) gelost werden. Die Absorptionsspektren unter Berucksichtigung der Elektron-Loch-Wechselwirkung (e-h) werden durch die Losung der Bethe-Salpeter Gleichung (BSE) der Vielteilchen-Storungstheorie (MBPT) unter Einsatz der KS-Zustonde als Ausgangspunkt beschrieben. / The aim of this work is to understand the electronic properties of CZTS. X-ray absorption near edge structure (XANES) is a powerful tool for this purpose. Interpreting XANES of complex materials is nontrivial and thus requires theoretical modeling. Here, all the calculations are performed using an all-electron full-potential augmented plane-wave method as implemented in the exciting code. The accurate description of the core level excitations is performed by a two-step procedure. First, the electronic structure is calculated by solving the Kohn-Sham (KS) equation of density functional theory (DFT). The absorption spectra including electron-hole (e-h) is described by the solution of the Bethe-Salpeter equation (BSE) of many-body perturbation theory (MBPT) using the KS states as starting point.

Identiferoai:union.ndltd.org:HUMBOLT/oai:edoc.hu-berlin.de:18452/28666
Date09 January 2024
CreatorsManoharan, Archana
ContributorsDraxl, Claudia, Persson, Clas, Rehr, John J.
PublisherHumboldt-Universität zu Berlin
Source SetsHumboldt University of Berlin
LanguageEnglish
Detected LanguageEnglish
TypedoctoralThesis, doc-type:doctoralThesis
Formatapplication/pdf
Rights(CC BY 4.0) Attribution 4.0 International, https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

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