Розрахунки з перших принципів електронної структури й ефективної маси кристалу TlInS$_{2}$
Н. А. Ісмайилова$^{1}$, Г. С. Оруджев$^{1,2}$
$^{1}$Інститут фізики НАН Азербайджана, просп. Г. Джавіда, 131, AZ-1143, Баку, Азербайджанська Республіка
$^{2}$Азербайджанський технічний університет, просп. Г. Джавіда, 25, AZ-1073, Баку, Азербайджанська Республіка
Отримано: 23.05.2016; остаточний варіант - 09.08.2016. Завантажити: PDF
Для кристалу TlInS$_{2}$ з перших принципів в рамках теорії функціоналу густини було розраховано: електронну структуру, DOS-ефективну масу, ефективну масу провідности, наведену ефективну масу. Електронну структуру кристалу було вивчено з використанням пакетів програм Quantum Wise та Quantum Espresso, відповідно, в LDA- та SGGA-наближеннях. Зонні структури, розраховані з використанням обмінно-кореляційного потенціялу FHI та релятивістського псевдопотенціялу, показують, що стеля валентної зони і дно зони провідности розташовані в центрі Бріллюенової зони. Стеля валентної зони і дно зони провідности в основному походять з 6s-станів атомів Tl та 5s-станів атомів In. Також досліджувався вплив спін-орбітальної взаємодії на енергетичний спектер. Було встановлено, що врахування спін-орбітальної взаємодії не є істотним для енергетичних станів поблизу забороненої зони, знімає виродження зон по лінії симетрії T—Z, але не знімає виродження в самих точках T, Z, а також $\Gamma$, Y. Максимальне спін-орбітальне розщеплення зон становить $\cong$ 0,3 еВ. З огляду на непараболічність зон було розраховано ефективні маси в напрямках [001], [010], [100]. У цій роботі було вперше теоретично розраховано DOS-ефективну масу, ефективну масу провідности, наведену ефективну масу, що досі не зустрічалися в літературі.
Ключові слова: LDA, GGA, спін-орбітальна взаємодія, DOS-ефективна маса, ефективна маса провідности.
URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/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