Вышедшие номера
Расчеты из первых принципов колебательных спектров сверхрешеток CdSe/CdS
Лебедев А.И. 1
1Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
Email: swan@scon155.phys.msu.ru
Поступила в редакцию: 30 июня 2021 г.
В окончательной редакции: 4 июля 2021 г.
Принята к печати: 4 июля 2021 г.
Выставление онлайн: 14 сентября 2021 г.

Из первых принципов методом функционала плотности рассчитаны колебательные спектры сверхрешеток (СР) CdSe/CdS с различной толщиной слоев. Показано, что наряду со сложенными (folded) акустическими модами и ограниченными (confined) оптическими модами в СР возникает целый ряд ограниченных акустических мод, а в структурах с минимальной толщиной одного из слоев - также микроскопические интерфейсные моды типа локальной и щелевой мод. Анализ проекций собственных векторов колебательных мод в СР на ортонормированный базис нормальных колебаний в бинарных соединениях позволил установить особенности формирования этих колебательных мод и, в частности, определить степень перемешивания акустических и оптических колебаний. Сопоставление частот колебательных мод в СР и нанопластинках CdSe/CdS позволило разделить влияние эффектов размерного квантования и релаксации поверхности на частоты колебаний в нанопластинках. Ключевые слова: фононные спектры, полупроводниковые сверхрешетки, селенид кадмия, сульфид кадмия, наноструктуры.
  1. Phonons in Semiconductor Nanostructures / Eds J.-P. Leburton, J. Pascual, C.M.S. Torres. Springer, Dordrecht (1993)
  2. П. Ю, М. Кардона. Основы физики полупроводников. Физматлит, М. (2002)
  3. B. Jusserand, M. Cardona. Raman Spectroscopy of Vibrations in Superlattices. Springer, Berlin, Heidelberg (2006). Ch. 3. P. 49-152
  4. J.L. Merz, A.S. Barker Jr., A.C. Gossard. Appl. Phys. Lett. 31, 117 (1977)
  5. A.S. Barker, J.L. Merz, A.C. Gossard. Phys. Rev. B 17, 3181 (1978).
  6. C. Colvard, R. Merlin, M.V. Klein, A.C. Gossard. Phys. Rev. Lett. 45, 298 (1980)
  7. F. Cerdeira, A. Pinczuk, J.C. Bean, B. Batlogg, B.A. Wilson. Appl. Phys. Lett. 45, 1138 (1984)
  8. A.K. Sood, J. Menendez, M. Cardona, K. Ploog. Phys. Rev. Lett. 54, 2111 (1985)
  9. A.K. Sood, J. Menendez, M. Cardona, K. Ploog. Phys. Rev. Lett. 54, 2115 (1985)
  10. C. Colvard, T.A. Gant, M.V. Klein, R. Merlin, R. Fischer, H. Morkoc, A.C. Gossard. Phys. Rev. B 31, 2080 (1985)
  11. M.V. Klein. IEEE J. Quant. Electron. QE-22, 1760 (1986)
  12. J. Menendez. J. Lumin. 44, 285 (1989)
  13. M. Cardona. Superlat. Microstruct. 5, 27 (1989)
  14. M. Cardona. Superlat. Microstruct. 7, 183 (1990)
  15. В.А. Гайслер, А.О. Говоров, Т.В. Курочкина, Н.Т. Мошегов, С.И. Стенин, А.И. Торопов, А.П. Шебанин. ЖЭТФ 98, 1081 (1990)
  16. G. Scamarcio, L. Tapfer, W. Konig, A. Fischer, K. Ploog, E. Molinari, S. Baroni, P. Giannozzi, S. de Gironcoli. Phys. Rev. B 43, 14754 (1991)
  17. E. Molinari, S. Baroni, P. Giannozzi, S. de Gironcoli. Phys. Rev. B 45, 4280 (1992)
  18. B. Samson, T. Dumelow, A.A. Hamilton, T.J. Parker, S.R.P. Smith, D.R. Tilley, C.T. Foxon, D. Hilton, K.J. Moore. Phys. Rev. B 46, 2375 (1992)
  19. J. Spitzer, T. Ruf, M. Cardona, W. Dondl, R. Schorer, G. Abstreiter, E.E. Haller. Phys. Rev. Lett. 72, 1565 (1994)
  20. A. Yamamoto, T. Mishina, Y. Masumoto, M. Nakayama. Phys. Rev. Lett. 73, 740 (1994)
  21. S.P. Kozyrev, L.K. Vodopyanov. Semicond. Sci. Techniol. 14, 660 (1999)
  22. A.G. Milekhin, A.I. Nikiforov, O.P. Pchelyakov, S. Schulze, D.R.T. Zahn. Nanotechnology 13, 55 (2002)
  23. R.R. Das, Y.I. Yuzyuk, P. Bhattacharya, V. Gupta, R.S. Katiyar. Phys. Rev. B 69, 132302 (2004)
  24. А.В. Кособуцкий, Е.Н. Малышева. ФТП 42, 1227 (2008)
  25. Ю.И. Юзюк. ФТТ 54, 963 (2012)
  26. V. Davydov, E. Roginskii, Y. Kitaev, A. Smirnov, I. Eliseyev, D. Nechaev, V. Jmerik, M. Smirnov. Nanomaterials 11, 286 (2021)
  27. A. Fasolino, E. Molinari, J.C. Maan. Phys. Rev. B 33, 8889 (1986)
  28. A. Fasolino, E. Molinari. J. Phys. Colloques 48 Coll. C5, 569 (1987)
  29. R. Merlin, C. Colvard, M.V. Klein, H. Morko c, A.Y. Cho, A.C. Gossard. Appl. Phys. Lett. 36, 43 (1980)
  30. R.E. Camley, D.L. Mills. Phys. Rev. B 29, 1695 (1984)
  31. A.I. Lebedev. Phys. Rev. B 96, 184306 (2017)
  32. S.V. Goupalov. J. Phys. Chem. C 123, 11926 (2019)
  33. A.I. Lebedev, B.M. Saidzhonov, K.A. Drozdov, A.A. Khomich, R.B. Vasiliev. J. Phys. Chem. C 125, 6758 (2021)
  34. X. Gonze, B. Amadon, P.-M. Anglade, J.-M. Beuken, F. Bottin, P. Boulanger, F. Bruneval, D. Caliste, R. Caracas, M. C\^ote, T. Deutsch, L. Genovese, P. Ghosez, M. Giantomassi, S. Goedecker, D.R. Hamann, P. Hermet, F. Jollet, G. Jomard, S. Leroux, M. Mancini, S. Mazevet, M.J.T. Oliveira, G. Onida, Y. Pouillon, T. Rangel, G.-M. Rignanese, D. Sangalli, R. Shaltaf, M. Torrent, M.J. Verstraete, G. Zerah, J.W. Zwanziger. Comput. Phys. Commun. 180, 2582 (2009)
  35. A.M. Rappe, K.M. Rabe, E. Kaxiras, J.D. Joannopoulos. Phys. Rev. B 41, 1227 (1990)
  36. А.И. Лебедев. ФТТ 51, 341 (2009)
  37. Bilbao Crystallographic Server http://www.cryst.ehu.es/.