DOI: https://doi.org/10.24144/2415-8038.2017.42.54-61

Ab initio дослідження оптичних характеристик антиферомагнетика FePS3

Костянтин Євгенійович Глухов, Любов Юріївна Хархаліс, Тетяна Ярославівна Бабука

Анотація


У даній роботі проведено дослідження електронних та оптичних властивостей шаруватого кристалу FePS3. Вперше розраховано енергетичний зонний спектр та парціальні густини станів з використанням ab initio підходу. Базуючись на розрахунках зонної структури, одержано енергетичні залежності для оптичних характеристик, а саме дійсна і уявна частина діелектричної проникливості та показник заломлення і показник поглинання кристала FePS3.


Ключові слова


Електронна зонна структура; Парціальні густини станів; Оптичні коефіцієнти

Повний текст:

PDF

Посилання


Ismail N., El-Meligi A.A., Temerk Y.M., Badr M.A., Madian M. Synthesis and characterization of MnPS3 for hydrogen sorption// J. of Solid State Chem.- 2010.-V. 183.- P. 984.

El-Meligi A.A., Madian M., Ismail N. Fabrication and Characterization Single Crystal of FePS3 Layered Material//International Advanced Research Journal in Science, Engineering and Technology.- 2015.- V. 2- No. 12.- P. 117-120.

Kuzminskii Y.V., Voronin B.M., Redin N.N. Iron and nickel phosphorus trisulfides as electroactive materials for primary lithium batteries// J. of Power Sources 1995. - V. 55(2). - P. 133-141.

Foot P.J.S., Suradi J., Lee P.A. Optical and electronic properties of the layered semiconductors NiPS3 and FePS3// Mat. Ress. Bull.- 1980.- V. 15.- P. 189-193.

Barj M., Sourisseau C., Ouvrard G., Brec R. Infrared studies of lithium intercalation in the FePS3 and NiPS3 layer-type compounds//Solid State Ionics.- 1983.- V. 11.- No.2.- P. 179-183.

Piacentni M., Grasso V., Santangelo S., Fanfoni M., Modesti S., Savoia A. (Soft x-ray absorption of FePS3 and NiPS3//Solid State Communications.- 1984.- V. 51.-No. 7.- P. 467-472.

Kristie J.K., Cui Y. The new skinny in two-dimensional nanomaterials// ACS NANO (in press).

Kurita N., Nakao K. Band Structures and physical properties of magnetic layered semiconductors FePS3// Journ. of the Physical Society of Japan.- 1989.- V.58.- No2.- P.610-621.

Cleary D.A., Francis A.H. Analysis of the Mid-IR Electronic Absorption Spectra of Fe2P2S6 and Co2P2S6// J. Phys. Chem.- 1988. - V. 92.- P. 2415-2419.

Piacentini M., Khumalo F.S., Leveque G., Olson C.G., Lynch D.W. X-ray photoemission and optical spectra of NiPS3, FePS3 and ZnPS3// Chemical Physics.- 1982.- V. 72.- P. 61-71.

Khumalo F.S., Hughes H.P. Reflectance spectra of some FePS3-type layer compounds in the vacuum ultraviolet//Phys. Rev. B.- 1981.- V. 23.- P. 5375-5383.

Du K.-Z., Wang X.-Z., Liu Y., Hu P., Utama M. I. B.C., Gan K., Xiong Q., Kloc C. Weak van der Waal stacking , widez range band gap and Raman study on ultrathin layers of metal phosphorous trichalcogenides//ACS Nano.- 2016.- V. 10.- P. 1738- 1757.

Wang X., Du K., Yang Yu., Liu F., Hu P. et.al. Raman spectroscopy of atomically thin two-dimensional magnetic iron phosphorus trisulfide (FePS3) crystals// 2D Mater.- 2016. -V. 3.- P. 031009-1 -031009-9.

Zhang, X., Zhao, X.D, Wu, D.H, Jing, Y., Zhou, Z. MnPSe3 Monolayer: A Promising 2D Visible-Light Photohydrolytic Catalyst with High Carrier Mobility// Advanced Science.- 2016.- V. 3.- P. 1600062-1- 1600062-5.

Clement R., Lomas L., Audiere J.P. Intercalation chemistry of layered iron trithiohypophosphate (FePS3). An approach toward insulating magnets below 90 K// Chem. Mater.- 1990.- V. 2.- No. 6.- P. 641-643.

Joy P.A., Vasudevan S. Magnetism in the layered transition-metal thiophosphates MPS3 (M=Mn, Fe, and Ni)// J. Am. Chem. Soc. -1992.- V. 114.-P. 7792.

Gonze X., Beuken J.M., Caracas R., De-traux F., Fuchs M., Rignanese G.M., Sindic L., Verstraete G., Zerah G., Jollet F., Torent M., Roy A., Mikami M., Ghosez Ph., Raty J.-Y., Allan D.C. First principles computation of material properties: the ABINIT software project// Comput. Mater. Sci. - 2002.- V. 25.- P. 478.

Hohenberg P., Kohn W. Inhomogeneous Electron Gas// Phys. Rev., 1964.- V. 136.- No. 3.- P. B864–B871.

Kohn W., Sham L.J. Self-Consistent Equations Including Exchange and Correlation Effects// Phys. Rev., 1965. - V. 140. - No. 4. -P. A1133–A1138.

Hartwigsen C., Goedecker S., Hutter J. Relativistic separable dual-space Gaussian pseudopotentials from H to Rn// Phys. Rev. B.- 1998.- V. 58.- P. 3641–3662.

Monkhorst H.J., Pack J.D. Special points for Brillouin-zone integrations// Phys. Rev. B.- 1976.- V. 13. No. 12.- P. 5188–5192.

Read A. J., Needs R. J. Calculation of optical matrix elements with nonlocal pseudopotentials.- Phys. Rev. B.- 1991.- V. 44.- P. 13071-13073.

Palik E. D. Handbook of optical constants of solids. – Orlando: Academic Press, 1985.

Бассани, Ф., Пастори Парравичини, Дж. Электронные состояния и оптические переходы в твердых телах. – Москва: Наука, 1982. – 388 с.


Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

ISSN: 2415-8038 (Print).