Расчёт из первых принципов электронной структуры и эффективной массы кристалла TlInS$_{2}$
Н. А. Исмайылова$^{1}$, Г. С. Оруджев$^{1,2}$
$^{1}$Институт физики НАН Азербайджана, просп. Г. Джавида, 131, AZ-1143, Баку, Азербайджанская Республика
$^{2}$Азербайджанский технический университет, просп. Г. Джавида, 25, AZ-1073, Баку, Азербайджанская Республика
Получена: 23.05.2016; окончательный вариант - 09.08.2016. Скачать: PDF
Для кристалла TlInS$_{2}$ из первых принципов в рамках теории функционала плотности были рассчитаны: электронная структура, DOS-эффективная масса, эффективная масса проводимости, приведённая эффективная масса. Электронная структура кристалла была изучена с использованием пакетов программ Quantum Wise и Quantum Espresso, соответственно, в LDA- и SGGA-приближениях. Зонные структуры, рассчитанные с использованием обменно-корреляционного потенциала FHI и релятивистского псевдопотенциала, показывают, что потолок валентной зоны и дно зоны проводимости расположены в центре зоны Бриллюэна. Потолок валентной зоны и дно зоны проводимости в основном происходят из 6s-состояний атомов Tl и 5s-состояний атомов In. Также исследовалось влияние спин-орбитального взаимодействия на энергетический спектр. Было установлено, что учёт спин-орбитального взаимодействия не существен для энергетических состояний вблизи запрещённой зоны, снимает вырождения зон по линии симметрии T—Z, но не снимает вырождения в самих точках T, Z, а также $\Gamma$, Y. Максимальное спин-орбитальное расщепление зон составляет $\cong$ 0,3 эВ. С учётом непараболичности зон были рассчитаны эффективные массы в направлениях [001], [010], [100]. В этой работе впервые теоретически рассчитаны DOS-эффективная масса, эффективная масса проводимости, приведённая эффективная масса, которые до сих пор не встречались в литературе.
Ключевые слова: LDA, GGA, спин орбитальное взаимодействие, DOS-эффективная масса, эффективная масса проводимости.
URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v38/i08/1019.html
PACS: 71.15Dx, 71.15.Mb, 71.15.Rf, 71.18.+y, 71.20.Nr, 71.45.Gm, 71.70.Ej