Статьи автора

Моделирование структурых свойств и явления переноса в легированных многокомпонентных 2D полупроводниках

Номер выпуска 6 от 01.06.2024

В рамках теории функционала плотности (DFT) рассчитаны электронная структура, параметры решетки, магнитные и термодинамические свойства TlIn_1–xCr_xS₂ с моноклинной системой. Изучено влияние степени легирования примесями хрома на свойства суперъячеек TlIn_1–xCr_xS₂. Расчеты проводились методами ab initio в приближении локальной электронной плотности (LDA) и в приближении обобщенного градиента (GGA). В DFT расчетах учитывались спин-орбитальные и кулоновские взаимодействия. Изменение концентрации примеси хрома (x = 0.001–0.02) в TlInS₂ не приводит к изменению равновесных параметров решетки и типа магнитного упорядочения в TlIn_1–xCr_xS₂. Фазовые равновесия и устойчивость бинарных и тройных соединений исследованы термодинамическим методом и методом DFT GGA в тройной системе Tl–In–S. Построенный изотермический участок фазовой диаграммы при 298 К подтверждает незначительную область гомогенности, на основе промежуточных тройных соединений, системы Tl–In–S. Энергии образования соединений TlInS₂ и TlIn_1–xCr_xS₂ (x = 0.001–0.02) рассчитаны методом DFT и термодинамически согласуются друг с другом. Энергия образования соединения TlInS₂, рассчитанная теоретическими методами, также согласуется с экспериментальными данными. Это свидетельствует об адекватности используемых расчетных моделей. С целью определения условий стабильного легирования проанализированы термодинамические свойства фаз системы Tl–In–S, установлены стабильные состояния многокомпонентных фаз, устойчивые равновесия между бинарными и тройными соединениями системы TlIn_1-xCr_xS₂. Синтезированы поликристаллы и из них выращены монокристаллы TlIn_1–xCr_xS₂ с различной концентрацией примеси хрома (x = 0, 0.001 и 0.02). Изучены кристаллическая структура, термодинамические, диэлектрические, электрические и дозиметрические характеристики монокристаллов TlIn_1–xCr_xS₂. Проведено сравнение расчетных термодинамических и физических свойств фаз TlIn_1–xCr_xS₂ с экспериментальными данными.

168 0