二維材料作為21世紀的新材料，為后摩爾定律時代的電子器件提供了新的選擇。帶隙也成為了二維材料需要被研究的重要性質之一。北京大學深圳研究生院新材料學院將新開發的Wannier Koopmans Method（WKM）方法使用到了二維材料上，測試得到了準確的二維材料帶隙，該研究成果發表在了美國化學學會計算物理化學類的期刊Journal of Physical Chemistry letter?（J. Phys. Chem. Lett., 2018, 9 (2), pp 281–285，Nature Index，影響因子9.353）上。
二維材料帶隙計算
密度泛函理論作為在材料領域中被最廣泛使用的計算方法，在計算半導體和絕緣體帶隙時會得到偏小的帶隙值。對此的許多修正方法，如哈伯德（DFT+U）修正、雜化密度泛函（HSE）等，在計算時需要使用經驗參數的輸入；而基于多體微擾理論的格林函數屏蔽庫倫相互作用修正方法（GW），在完全自洽收斂計算時會得到比真實帶隙大的結果，因此目前人們在計算中使用單次計算（single-shot G0W0）或半自洽準粒子（Partially self-consistent quasi-particle GW0）的計算結果來模擬真實帶隙。
北京大學深圳研究生院新材料學院潘鋒教授課題組與美國伯克利國家實驗室的資深科學家（新材料學院兼職教授）汪林望教授合作，利用瓦妮兒函數（Wannier Funciton）與庫普曼理論（Koopmans Theory）開發出了一種名叫WKM的新型計算帶隙的方法，其優點是在計算中不需要使用經驗參數，他們合作使用PWmat計算軟件成功地計算了堿金屬鹵化物體材料的能帶帶隙，與實驗的帶隙非常一致（Wannier Koopman method calculations of the band gaps of alkali halides; Appl. Phys. Lett.?2017, 111,054101, Nature Index）。雙方最近將這種方法從體相材料發展到了二維材料上，并驗證了這種方法的計算收斂性，利用這種方法得到的收斂的二維材料帶隙與目前公認的帶隙相符。
該工作由汪林望教授、潘鋒教授和鄭家新副研究員指導，由2017級博士生翁謀毅與團隊成員一起完成。
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