Электронная структура и химическая связь суперионного проводника Cu<sub>7</sub>GeS<sub>5</sub>I

Авторы

  • Дмитро Іванович Блецкан Ужгородский национальный университет, Ukraine
  • Ігор Петрович Студеняк Ужгородский национальный университет, Ukraine
  • Василь Васильович Вакульчак Ужгородский национальный университет, Ukraine
  • Михайло Михайлович Блецкан Ужгородский национальный университет, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.24144/2415-8038.2017.41.41-50

Ключевые слова:

аргиродит, электронная структура, плотность состояний, пространственное распределение валентного заряда

Аннотация

Первопринципным методом теории функционала плотности (DFT) в приближении локальной электронной плотности с учетом поправки Хаббарда (LDA+U) для обменно-корреляционного потенциала проведены расчеты зонной структуры, полной и парциальных плотностей электронных состояний и пространственного распределения плотности электронного заряда кристалла Cu7GeS5I. По результатам расчета Cu7GeS5I является прямозонным полупроводником с рассчитанной шириной запрещенной зоны Egd = 2.13 эВ. Установлено генетическое происхождение составляющих электронных состояний в разных подзонах валентной зоны.

Библиографические ссылки

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Загрузки

Опубликован

2017-07-01

Выпуск

Том 41 (2017)

Раздел

Статті

Лицензия

Copyright (c) 2017 Научный вестник Ужгородского университета. Серия Физика

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.

Авторы, публикующиеся в данном журнале, соглашаются со следующими условиями:
  1. Авторы сохраняют за собой права на авторство своей работы и предоставляют журналу право первой публикации этой работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим лицам свободно распространять опубликованную работу с обязательной ссылокой на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.
  2. Авторы сохраняют право заключать отдельные договора на неэксклюзивное распространение работы в том виде, в котором она была опубликована этим журналом (например, размещать работу в электронном архиве учреждения или публиковать в составе монографии), с условием сохраниения ссылки на оригинальную публикацию в этом журнале.
  3. Политика журнала разрешает и поощряет размещение авторами в сети Интернет (например в институтском хранилище или на персональном сайте) рукописи работы как до ее подачи в редакцию, так и во время ее редакционной обработки, так как это способствует продуктивной научной дискуссии и положительно сказывается на оперативности и динамике цитирования статьи (см. The Effect of Open Access).