Квазічастинкова електронна структура тригональних кристалів CaSnO3 та ZnSnO3
| Автори | С.В. Сиротюк , І.Є. Лопатинський , В.М. Швед |
| Приналежність |
Національний університет "Львівська політехніка", вул. С. Бандери, 12, 79013 Львів, Україна |
| Е-mail | svsnpe@gmail.com |
| Випуск | Том 11, Рік 2019, Номер 6 |
| Дати | Одержано 29 серпня 2019; у відредагованій формі 02 грудня 2019; опубліковано online 13 грудня 2019 |
| Посилання | С.В. Сиротюк, І.Є. Лопатинський, В.М. Швед, Ж. нано- електрон. фіз. 11 № 6, 06029 (2019) |
| DOI | https://doi.org/10.21272/jnep.11(6).06029 |
| PACS Number(s) | 71.15.Mb, 71.20.Nr, 71.35. ± |
| Ключові слова | Електронна структура (13) , Функція Гріна (7) , наближення GW, Квазічастинки (4) . |
| Анотація |
Електронна структура тригональних кристалів CaSnO3 та ZnSnO3 була отримана з урахуванням квазічастинкових поправок до власних енергій електронів, знайдених за допомогою функції Гріна. На першому етапі оптимізація атомних координат була реалізована мінімізацією функціонала повної енергії та складових тензора напружень. Отримані значення структурних параметрів усіх кристалів виявили добре зіставлення з результатами, знайденими іншими авторами. Другий етап був присвячений розрахунку власних значень енергії та хвильових функцій у підході GGA. Ці результати були використані на третьому етапі для розрахунку функції Гріна. Схема GGA-GW знаходження функції Гріна на основі отриманих одночастинкових станів підходу GGA була застосована для усіх кристалів. Встановлено, що отримані у підходах GGA та GW фундаментальні міжзонні щілини Eg є непрямими в ільменітах CaSnO3 (Γ–ΓF) та ZnSnO3 (Γ–ΓL). Всі міжзонні щілини, знайдені у підході GGA, є суттєво меншими відповідних значень, отриманих у наближенні GW. Зокрема, у ільменіті CaSnO3 непряма щілина EgGGA 2.92 еВ, а EgGW 4.54 еВ. У ільменіті ZnSnO3 непряма щілина EgGGA 1.47 еВ, а EgGW 3.69 еВ. У кристалі ZnSnO3 зі структурою типу LiNbO3 обчислена пряма щілина (Γ–Γ) EgGGA 1.20 еВ, а EgGW 3.57 еВ. Значення міжзонних щілин, отриманих у квазічастинковому наближенні GW, добре зіставляються з експериментом. Систематичне дослідження залежності ширини забороненої зони від початкового наближення до GW було виконано у тригональному кристалі CaSnO3. Розрахунки GW на основі HSE06 показують, що величина точного обміну Хартрі-Фока (параметр змішування) 0.28 приводить до відтворення експериментальної щілини ільменіту CaSnO3. Квазі-частинкові зонні енергії в ільменітах CaSnO3 та ZnSnO3 знайдені нами вперше. |
|
Перелік посилань |
Інші статті цього номера
1) Вплив часу осадження на властивості тонких плівок ZnO, осаджених ультразвуковим спрей-піролізом, для оптоелектронних застосувань [06001-1-06001-5]2) Оптоелектронне дослідження наночастинок сульфіду кадмію, покритих крохмалем [06002-1-06002-5]
3) Вплив часу відпалу на оптичні та структурні властивості нанострижнів ZnO [06003-1-06003-4]
4) Проектування та аналіз хвилеводного датчика структури на основі наночастинок і лівогвинтового матеріалу [06004-1-06004-5]
5) ІЧ лазерно-індуковані точкові дефекти в монокристалах CdTe:Mn [06005-1-06005-5]
6) Температурна залежність квадратичного коефіцієнта пропорційності дифузії фосфору в германій із вільними електронами [06006-1-06006-4]
7) Електрофізичні властивості гранульованих плівкових сплавів [06007-1-06007-4]
8) Дослідження термостимульованого виділення водню зі сталей методом термічно-десорбційної мас-спектрометрії [06008-1-06008-5]
9) Локальна взаємодія електронів з кристалічними дефектами в твердому розчині CdSe0.2Te0.8: ab initio підхід [06009-1-06009-5]
10) Оптичні та коливальні властивості наночастинок Sm2NiMnO6 в залежності від температури спікання [06010-1-06010-5]
11) Циліндричний п'єзокерамічний випромінювач як складна динамічна система [06011-1-06011-7]
12) Залежність між структурно-морфологічними особливостями сумішей SiO2/TiO2 та розрядними ємностями літієвих джерел струму [06012-1-06012-8]
13) Вивчення впливу товщини плівки на структуру та оптичні властивості наноструктурованих тонких плівок ZnS, нанесених методом розпилення [06013-1-06013-5]
14) Взаємодія при баротермічній обробці вюртцитного нітриду бору з алмазами, отриманими при різних умовах синтезу [06014-1-06014-4]
15) Метод радіохвильової високочастотної хірургії: фізика процесів та медичне застосування [06015-1-06015-4]
16) Властивості фотодетектора на основі наноструктур поліанілін/CuO, синтезованих гідротермальним методом [06016-1-06016-6]
17) Вплив технологічних факторів на структуру та властивості високоентропійного сплаву FeCrMnCoNi [06017-1-06017-7]
18) Електронні енергетичні спектри кристалів ZnX (X = O, S, Se, Te), отримані комбінуванням функції Гріна та гібридного функціонала [06018-1-06018-5]
19) Створення фільтру за допомогою гравірування S-резонаторів до хвилеводу, інтегрованого у підкладку [06019-1-06019-6]
20) Вплив легування міддю та температури відпалу на структурні, морфологічні та оптичні властивості тонких плівок NiO [06020-1-06020-6]
21) Властивості чутливості графена до металевих наночастинок [06021-1-06021-4]
22) Особливості електричних характеристик октаграфенових нанотрубок [06022-1-06022-5]
23) Властивості та застосування нанопористого оксиду кремнія, наповненого поліаніліном та йодом [06023-1-06023-5]
24) Дослідження мікротвердості тонких керамічних покриттів, сформованих комбінованим електронно-променевим методом на діелектричних матеріалах [06024-1-06024-5]
25) Структура покриття CoCrAlY/ZrSiO4/Al2O3 до та після термічної обробки [06025-1-06025-4]
26) Рідиннофазна епітаксія тонких ізоперіодних гетероструктур твердих розчинів Pb1 – xSnxTe1 – ySey [06026-1-06026-5]
27) Енергетична структура та стабільність ізомерів мероціаніну як елементів пам'яті або перемикачів [06027-1-06027-5]
28) Вплив high-K діелектричного матеріалу як буфера на аналогові та радіочастотні характеристики GS-DG-FinFET [06028-1-06028-7]
29) Вплив поздовжнього магнітного поля на динаміку хвиль у мультигармонічному супергетеродинному ЛВЕ доплертронного типу з гвинтовим електронним пучком [06030-1-06030-5]
30) Отримання чистого гідроксиапатиту методом іонно-обмінної реакції [06031-1-06031-4]
31) Вивчення динаміки фононів об’ємного металевого скла Cu60Zr20Hf10Ti10 з використанням псевдопотенціалу [06032-1-06032-3]
