- Код статьи
- 10.31857/S0544126924020021-1
- DOI
- 10.31857/S0544126924020021
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 53 / Номер выпуска 2
- Страницы
- 132-141
- Аннотация
- Теория функционала плотности (DFT) с использованием обобщенного градиентного приближения (GGA) позволила оптимизировать кристаллическую структуру, рассчитать параметры решетки и зонную структуру полупроводниковых соединений TlMS₂(M = Ga, In) с моноклинной структурой (пространственная группа С2/с , № 15). DFT-расчеты структуры соединений были расширены с использованием двух обменно-корреляционных функционалов GGA-PBE и GGA + U (U — кулоновский параметр) со значением U — J = 2.1 эВ (эффективный параметр взаимодействия). Методом молекулярной динамики (МД) рассчитаны коэффициенты термодиффузии (Dα) атомов отдельных типов (α), т. е. атомов таллия, галлия, индия и серы вблизи температуры плавления соединения TlMS₂. Значения Dα атомов TlMS₂ получены в приближении локальной нейтральности с использованием канонического ансамбля NVT MD. Значения Dα атомов были скорректированы с учетом среднеквадратичных смещений атомов при заданных времени и температуре. Построены зависимости атомов Dα =f(1 / T), описываемые законом Аррениуса. Рассчитана энергия активации диффузии атомов.
- Ключевые слова
- полупроводниковые тройные соединения слоистая структура TlGaS₂ и TlInS₂ DFT GGA молекулярная динамика канонический ансамбль NVT MD коэффициент диффузии жидкое состояние
- Дата публикации
- 15.04.2024
- Год выхода
- 2024
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 146
Библиография
- 1. Allen M.P., Tildesley D.J. Computer Simulation of Liquids (2nd edn). Oxford University Press. UK 626, 2017. ISBN: 9780198803195.
- 2. Cicek Z., Yakut S., Deger D., Bozoglu D., Mustafaeva S. Thickness dependence of dielectric properties of TlGaS2 thin films // Materials Science in Semiconductor Processing. 2023. V. 166. P. 107733. https://doi.org/10.1016/j.mssp.2023.107733
- 3. Mustafaeva S.N., Asadov M.M., Guseinova S.S., Dzhabarov A.I., Lukichev V.F. Electronic, dielectric properties and charge transfer in a TlGaS2: Nd3+ single crystal at direct and alternating current // Physics of the Solid State. 2022. V. 64. № 4. P. 426–433. https://doi.org/10.21883/PSS.2022.04.53497.251
- 4. Mustafaeva S.N., Asadov M.M., Huseynova S.S., Hasanov N.Z., Lukichev V.F. Ab initio calculations of electronic properties, frequency dispersion of dielectric coefficients and the edge of the optical absorption of TlInS2: Sn single crystals // Physics of the Solid State. 2022. V. 64. № 6. P. 617–627. https://doi.org/10.21883/PSS.2022.06.53823.299
- 5. Asadov S.M., Mustafaeva S.N., Lukichev V.F. Modifying the Dielectric Properties of the TlGaS2 Single Crystal by Electron Irradiation // Russian Microelectronics. 2020. V. 49. № 4. P. 263–268. https://doi.org/10.1134/S1063739720040022
- 6. Nemerenco L., Syrbu N.N., Dorogan V., Bejan N.P., Zalamai V.V. Optical spectra of TlGaS2 crystals // Journal of Luminescence. 2016. V. 172. P. 111–117. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2015.12.001
- 7. Hussein S.A., Bahabri F.S., Al-Orainy R.H., Shoker F., Al-Gohtany S.A., Al-Garni S.E. Thermoelectric Characterization of Thallium Gallium Disulphide, TlGaS2 // Journal of King Abdulaziz University. Sci. 2013. V. 25. № 1. P. 3–14. https://doi.org/10.4197/Sci.25-1.1
- 8. Mustafaeva S.N., Asadov M.M., Kyazimov S.B., Gasanov N.Z. T-x phase diagram of the TlGaS2-TlFeS2 system and band gap of TlGa1–xFexS2(0 ≤ x ≤ 0.01) single crystals // Inorganic Materials. 2012. V. 48. № 10. P. 984–986. https://doi.org/10.1134/s0020168512090117
- 9. Delgado G.E., Mora A.J., Pérez F.V., González J. Crystal structure of the ternary semiconductor compound thallium gallium sulfide, TlGaS2 // Physica B. 2007. V. 391. № 2. P. 385–388. https://doi.org/10.1016/j.physb.2006.10.030
- 10. Kashida S., Yanadori Y., Otaki Y., Seki Y., Panich A.M. Electronic structure of ternary thallium chalcogenide compounds // Physica status solidi. (a). 2006. V. 203. № 11. P. 2666–2669. https://doi.org/10.1002/pssa.200669598
- 11. Ashraf I.M. Photophysical Properties of TlGaS2 Layered Single Crystals // The Journal of Physical Chemistry. B. 2004. V. 108. № 30. P. 10765–10769. https://doi.org/10.1021/jp0311411
- 12. Allakhverdiev K.R. Two-photon absorption in layered TlGaSe2, TlInS2, TlGaS2 and GaSe crystals // Solid State Communications. 1999. V. 111. № 5. P. 253–257. https://doi.org/10.1016/s0038-1098 (99)00202-1
- 13. Qasrawi A.F., Gasanly N.M. Optoelectronic and electrical properties of TlGaS2 single crystal // Physica status solidi. (a). 2005. V. 202. № 13. P. 2501–2507. https://doi.org/10.1002/pssa.200521190
- 14. Yuksek N.S., Gasanly N.M., Aydinli A., Ozkan H., Acikgoz M. Infrared photoluminescence from TlGaS2 layered single crystals // Crystal Research and Technology. 2004. V. 39. № 9. P. 800–806. https://doi.org/10.1002/crat.200310256
- 15. Asadov S.M., Mustafaeva S.N., Huseynova S.S. Simulation of the growth of a TlInS2 single crystal, DFT calculation of electronic properties, and ac conductivity of samples // Fizika. 2023. Section C. P. 47–52.
- 16. Asadov S.M. Molecular Dynamics Modeling of a Ternary Semiconductor Compound in A Liquid State // The Journal of Physical Chemistry. 2023. V. 1. № 1. P. 01–08. https://cskscientificpress.com
- 17. Roccatano D. A Short Introduction to the Molecular Dynamics Simulation of Nanomaterials. In book: M.J. Jackson, W. Ahmed (eds.) Micro and Nanomanufacturing. Volume II. Chapter 6. Springer International Publishing AG. 2018. P. 123–154. https://doi.org/10.1007/978-3-319-67132-1_6
- 18. Lammps. http://lammps.sandia.gov/. LAMMPS Molecular Dynamics Simulator.
- 19. Verlet L. Computer “Experiments” on Classical Fluids. I. Thermodynamical Properties of Lennard—Jones Molecules // Physical Review. 1967. V. 159. P. 98–103. https://doi.org/10.1103/PhysRev.159.98
- 20. Görling A. Exchange-correlation potentials with proper discontinuities for physically meaningful kohn-sham eigenvalues and band structures // Physical Review. B. 2015. V. 91. P. 245120-10. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.91.245120
- 21. Perdew J.P., Burke K., Ernzerhof M. Generalized gradient approximation made simple // Physical Review Letters. 1996. V. 77. № 18. P. 3865–3868. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.77.3865
- 22. Perdew J.P., Burke K., Ernzerhof M. Erratum: generalized gradient approximation made simple // [Phys. Rev. Lett. 1996. V. 77. P. 3865]. Physical Review Letters. 1997. V. 78. № 7. P. 1396–1396. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.78.1396
- 23. Asadov M.M., Mustafaeva S.N., Guseinova S.S., Lukichev V.F. Ab initio calculations of electronic properties and charge transfer in Zn1–xCuxO with wurtzite structure // Physics of the Solid State. 2022. V. 64. № 5. P. 526–533. https://doi.org/10.21883/PSS.2022.05.54011.27
- 24. Plimpton S. Fast Parallel Algorithms for Short-Range Molecular Dynamics // Journal of Computational Physics. 1995. V. 117. № 1. P. 1–19. https://doi.org/10.1006/jcph.1995.1039
