DOI: https://doi.org/10.24144/2415-8038.2011.30.113-127

Електронна структура низько- і високотемпературної фаз дисульфіда германія

Д. И. Блецкан, К. Е. Глухов, В. М. Кабаций, В. В. Вакульчак

Анотація


Методом функціонала густини розраховані енергетична зонна структура, повна та локальні парціальні густини станів, просторовий розподіл електронної густини заряду низькотемпературної (a-) і високотемпературної (b-) фаз GeS2. Для обох фаз виконаний теоретико-груповий аналіз, що дозволив встановити симетрію хвильових функцій у ряді високосиметричних точок зони Бріллюена й установити структури зонних представлень валентних зон. Виходячи з міркувань симетрії хвильових функцій встановлені правила відбору для прямих оптичних дипольних переходів. З результатів розрахунку зонних структур випливає, що обидві фази GeS2 є непрямозонними напівпровідниками. Показано, що наявність в елементарній комірці шаруватого b-GeS2 двох трансляційно-нееквівалентних тришарових пакетів приводить до давидівського розщеплення. Теоретично оцінені  величини ефективних мас електронів та дірок.


Ключові слова


Дисульфід германія; Поліморфізм; Електронна структура; Густина станів; Ефективна маса

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


Блецкан Д.И. Кристаллические и стеклообразные халькогениды Si, Ge, Sn и сплавы на их основе. – Ужгород. ВАТ «Видавництво «Закарпаття»». – 2004. – Т. І. – 292 с.

Viaene W., Moh G. H. The condensed germanium-sulfur system // Neues Jahrb. Mineral. – 1970. – Bd. 21, № 6. – S. 283–285.

Viaene W., Moh G. H. Germanium–sulfur system and P–T relations under pressure up to 5 kbar // Neues Jahr¬b. Mineral. Abh. – 1973. – Bd. 119. – S. 113–144.

Wang N., Horn E. Synthesis and crystal data of a high-pressure modification of GeS2 // Neues Jahr¬b. Mineral. Monatsch. – 1973. – Bd. 9. – S. 413–416.

Silverman M. S., Soulen J. R. High Pressure Synthesis of New Silicon Sulfides // Inorg. Chem. – 1965. – V. 4, № 1. – P. 129–130.

Prewitt C. T., Young H. S. Germanium and silicon disulfides: structure and synthesis // Science. – 1965. – V. 149, № 3683. – P. 535–537.

Shimada M., Dachille F. Crystallization of amorphous GeS2 and GeSe2 under pressure // Inorganic Chemistry. – 1977. – V. 16, № 8. – P. 2094–2097.

MacLachlan M.J., Petrov S., Bedard R.L., Manners I., Ozin G.A. Synthesis and crystal structure of -GeS2, the first germanium sulfide with an expanded framework structure // Angew. Chem. Int. Ed. – 1998. – V. 37, № 15. – P. 2076–2079.

Dittmar G., Schäfer H. Die Kristatllstruktur von H. T.-GeS2 // Acta Crystallogr. B. – 1975. – V. 31, № 8. – P. 2060–2064.

Dittmar G., Schäfer H. Die Kristallstruktur von L. T.-GeS2 // Acta Crystallogr. B. – 1976. – V. 32, № 4. – P. 1188–1192.

Блецкан Д.И., Стефанович В.А., Поторий М.В. и др. Полиморфизм дисульфида германия // Кристаллография. – 1987. – Т. 32, № 2. – С. 385–393.

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

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

Perdew J.P., Burke K., Ernzerhof M. Generalized gradient approximation made simple // Phys. Rev. Lett. – 1996. – V. 77, № 18. – P. 3865–3868.

http:// www.pcpm.ucl.ac.be/ABINIT

Gonze X., Beuken J.-M., Caracas R., Detraux F., Fuchs M., Rignanese G.-M., Sindic L., Verstraete G., Zerah G., Jollet F., Torrent M., Roy A., Mikami M., Ghosez Ph., Raty J.-Y., Allan D.C. First-principle computation of material properties: the ABINIT software project // Comp. Mat. Sci. B. – 2002. – V. 25, № 3. – P. 478– 492.

Soler J.M., Artacho E., Gale J.D., Garc´ıa A., Junquera J., Ordej´on P., S´anchez-Portal D. The SIESTA method for ab initio order-N materials simulation // J. Phys.: Condens. Matter. – 2002. – V. 14, №11. – P. 2745–2779.

http://www.icmab.es/siesta-joomla/

Hartwigsen C., Goedecker S., Hutter J. Relativistic separable dual-space Gaussian pseudopotentials from H to Rn // Phys. Rev. B. – 1998. – V. 58, №7. – P. 3641–3662.

Blöchl P. E. Improved tetrahedron method for Brillouin-zone integrations // Phys. Rev. B. – 1994. – V.49, № 23 . – P. 16223–16233.

Ковалев О.В. Неприводимые и индуцированные представления и копредставления федоровских групп. Справочное руководство. – М.: Наука. – 1986. – 368 с.

Bercha D. M., Rushchanskii K. Z., Sznajder M., Matkovskii A., Potera P. Elementary energy bands in ab initio calculations of the YAlO3 and SbSI crystal band structure // Phys. Rev. B. – 2002. –V. 66, № 19. – P. 195203-1–195203-9.


Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


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

ISSN: 2415-8038 (Print).