Ab initio дослідження оптичних характеристик антиферомагнетика FePS<sub>3</sub>

Автор(и)

  • Костянтин Євгенійович Глухов Ужгородський національний університет, Україна
  • Любов Юріївна Хархаліс Ужгородський національний університет, Україна
  • Тетяна Ярославівна Бабука Ужгородський національний університет, Україна

DOI:

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

Ключові слова:

Електронна зонна структура, Парціальні густини станів, Оптичні коефіцієнти

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.

Біографії авторів

Костянтин Євгенійович Глухов, Ужгородський національний університет

доцент

Любов Юріївна Хархаліс, Ужгородський національний університет

професор

Тетяна Ярославівна Бабука, Ужгородський національний університет

аспірант

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.

##submission.downloads##

Опубліковано

2017-12-21

Номер

Том 42 (2017)

Розділ

Статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2017 Науковий вісник Ужгородського університету. Серія Фізика

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
    1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
    2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
    3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).