DOI: https://doi.org/10.24144/2415-8038.2018.44.82-91

Енергетична зонна структура, оптичні властивості і хімічний зв'язок кристалу Cu7SiS5I

Д. И. Блецкан, И. П. Студеняк, В. В. Вакульчак

Анотація


Першопринципним методом теорії функціонала густини (DFT) в наближенні LDA+U проведені розрахунки зонної структури, повної і парціальних густин електронних станів, просторового розподілу густини електронного заряду і оптичних функцій: діелектричної проникності, показника заломлення, коефіцієнтів відбивання і поглинання кристала Cu7SiS5I. За результатами розрахунку Cu7SiS5I є прямозонним напівпровідником з розрахованою шириною забороненої зони = 2.34 еВ, близькою до експериментально визначеної  = 2.25 еВ.


Ключові слова


Аргіродит; Електронна структура; Густина станів; Просторовий розподіл валентного заряду; Оптичні функції

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


Laqibi M., Cros B., Peytavin S., Ribes M. New silver superionic conductors Ag7XY5Z (X = Si, Ge, Sn; Y = S, Se; Z = Cl, Br, I)-synthesis and electrical studies // Solid State Ionics. – 1987. – V. 23, № 1–2. – P. 21–26.

Studenyak I.P., Kranjčec M., Bilanchuk V.V., Dziaugys A., Banys J., Orliukas A.F. Influence of cation substitution on electrical conductivity and optical absorption edge in Cu7(Ge1–xSix)S5I mixed crystals // Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics. – 2012. – V. 15, № 3. – P. 227–231.

Studenyak I.P, Kranjcec M., Kovacs Gy.Sh., Desnica-Frankovic I.D., Molnar A.A., Panko V.V., Slivka V.Yu. Electrical and optical absoprtion studies of Cu7GeS5I fast-ion conductor // J. Phys. Chem. Solids. – 2002. – V. 63. – P. 267–271.

Studenyak I.P., Kokhan O.P., Kranjčec M., Bilanchuk V.V., PankoV.V. Influence of SSe substitution on chemical and physical properties of Cu7Ge(S1-xSex)5I superionic solid solutions // J. Phys. Chem. Solids. – 2007. – V. 68. – P. 1881–1884.

Studenyak I.P., Kokhan O.P., Kranjčec M., Hrechyn M.I., Panko V.V. Crystal growth and phase interaction studies in the Cu7GeS5I–Cu7SiS5I superionic system // Journal of Crystal Growth. – 2007. – V. 306, № 2. – P. 326–329.

Кохан О.П., Стасюк Ю.М., Панько В.В., Ковач С.К. Одержання і електро-хімічні властивості твердих розчинів системи Cu7SiS5I – Cu7GeS5I // Науко-вий вісник Ужгородського університе-ту. Серія Хімія. – 2003. – Вип. 10. – С. 22–25.

Біланчук В.В., Раті Й.Й., Студеняк І.П., Баніс Ю. Електрична провідність та край поглинання кристалів Cu7SiS5I // Науковий вісник Ужгородського університету. Серія Фізика. – 2013. – Вип. 34. – С. 34–39.

МПК: G01N 27/333. Патент України на винахід № 84215. Застосування монокристалів купрум йодиду-пентатіосилікату Cu7SiS5I як матеріалу мембрани іоноселективного електрода для визначення купруму в кислих роз-чинах. Опуб. 25.09.2008, Бюл. № 18. Гречин М.І., Кохан О.П., Студеняк І.П., Ковач С.К., Стасюк Ю.М., Панько В.В.

Nilges T., Pfitzner A. A structural differentiation of quaternary copper argyrodites: Structure – property relations of high temperature ion conductors // Z. Kristallogr. – 2005. – V. 220. – P. 281–294.

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

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

SIESTA is both a method and its computer program implementation, to perform efficient electronic structure calculations and ab initio molecular dynamics simulations of molecules and solids [Електронний ресурс] / Режим доступу : http://icmab.cat/leem/siesta/.

Soler J.M., Artacho E., Gale J.D. [et al.] The SIESTA method for ab initio order-N materials simulation // J. Phys.: Condens. Matter. – 2002. – V. 14, №11. – P. 2745–2779.

Anisimov V.I., Aryasetiawan F., Lichtenstein A.I. First-principles calculations of the electronic structure and spectra of strongly correlated systems: the LDA+U method // J. Phys.: Condens. Matter. – 1997. – V. 9, № 4. – P. 767–808.

Wu Y., Chen G., Zhu Y. [et. al] LDA+U/GGA+U calculations of structural and electronic properties of CdTe: Dependence on the effective U parameter // Comp. Mat. Sci. – 2015. – V. 98. – P. 18–23.

Bachelet G.B., Hamann D.R., Schlüter M. Pseudopotentials that work: From H to Pu // Phys. Rev. B. – 1982. – V. 26, № 8. – P. 4199–4228.

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.

Chadi D.J., Cohen M.L. Special Points in the Brillouin Zone // Phys. Rev. B. – 1973. – V. 8, № 12. – P. 5747–5753.

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

Lukashev P., Lambrecht W. R. L., Kotani T., van Schilfgaarde M. Electronic and crystal structure of Cu2−xS: Full-potential electronic structure calculations // Phys. Rev. B. – 2007. – V. 76. – P. 195202-1–195202-14

Блецкан Д.І., Кампов Ю.В. Електронна структура Cu2SiS3 // Сьомий семінар «Властивості сегнетоелектричних і суперіонних систем». – Україна, Ужгород, 24 квітня, 2017 р., С. 22–23.

Блецкан Д.І., Студеняк І.П., Вакульчак В.В., Блецкан М.М. Електронна структура і хімічний зв’язок суперіонного провідника Cu7GeS5I // Науковий вісник Ужгородського університету. Серія Фізика. – 2017. – Вип. 41. – C. 41–50.

Bletskan D., Studenyak I., Bletskan M., Vakulchak V. Electronic structure of Ag7GeS5I superionic compound // 2nd International Conference on Condensed Matter and Applied Physics (ICC 2017). AIP Conf. Proc. – 2018. – V. 1953 С. – P. 110014-1–110014-4.

Соболев В.В., Немошкаленко В.В. Электронная структура твердых тел в области фундаментального края поглощения. – Киев: Наук. думка, 1992. – 568 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).