Вышедшие номера
Ab initio расчет структуры и частотные зависимости диэлектрических свойств новых полупроводников TlIn1-xTmxS2 (x=0.001 и 0.005)
Мустафаева С.Н.1,2, Асадов С.М.3,4, Гусейнова С.С1,5,6,2
1Институт физики МНОA, Баку, Азербайджан
2Institute of Physics of the IOA, Baku, Azerbaijan
3Институт катализа и неорганической химии им. М.Ф. Hагиева МНОA, Баку, Азербайджан
4Научно-исследовательский институт "Геотехнологические проблемы нефти, газа и химия" АГУНП, Баку, Азербайджан
5Университет Хазар, Баку, Азербайджан
6Khazar University, Baku, Azerbaijan
Email: solmust@gmail.com
Поступила в редакцию: 3 февраля 2024 г.
В окончательной редакции: 3 февраля 2024 г.
Принята к печати: 4 февраля 2024 г.
Выставление онлайн: 22 апреля 2024 г.

Проведены исследования моноклинной структуры TlIn1-xTmxS2 в рамках теории функционала плотности (DFT). Рассмотрены случаи замещения атомов индия тулием. Параметры элементарной ячейки определялись в оптимизированных суперъячейках TlInS2 с учетом приближения локальной плотности. На основе расчетов моноклинной структуры с пространственной группой C/2c (координационное число Z=16, N 15) теоретически определены параметры решетки для слоистого кристалла TlIn1-xTmxS2 и сопоставлены с экспериментальными результатами. В кварцевых ампулах были синтезированы новые полупроводниковые поликристаллы составов TlIn1-xTmxS2 (x=0, 0.001 и 0.005), из которых методом направленной кристаллизации выращены соответствующие монокристаллы. Анализ рентгеновских дифрактограмм показывает, что все составы TlIn1-xTmxS2 имеют устойчивую моноклинную сингонию с пр. гр. C/2c. Вычисленные параметры элементарной ячейки образцов TlIn1-xTmxS2 подтверждают это. В монокристаллах изучены диэлектрические свойства в переменных электрических полях частотой f=5· 10^4-3.5·107 Hz при комнатной температуре. Установлены релаксационный характер диэлектрической проницаемости, природа диэлектрических потерь, а также прыжковый механизм переноса заряда в образцах TlIn1-xTmxS2. С использованием модели Мотта рассчитаны параметры локализованных состояний в кристаллах образцов TlIn1-xTmxS2. Показано, что по сравнению с нелегированным TlInS2 проводимость на переменном токе, плотность локализованных состояний вблизи уровня Ферми, среднее расстояние и время прыжков носителей заряда в TlIn1-xTmxS2 увеличиваются. Ключевые слова: моноклинная структура, DFT LDA, монокристалл TlInS2, влияние легирования, примесь тулия, параметры элементарной ячейки, диэлектрическая проницаемость, прыжковая проводимость, частотная дисперсия, диэлектрические потери.
  1. С.Н. Мустафаева, М.М. Асадов. ФТТ 61, 11, 2030 (2019). [S.N. Mustafaeva, M.M. Asadov. Phys. Solid State 51, 11, 1999 (2004). https://doi.org/10.1134/S1063783419110246]
  2. О.Б. Плющ, А.Ю. Шелег. Кристаллография 44, 5, 873 (1999). [O.B. Plyushch, A.U. Sheleg. Crystal. Reports 44, 5, 813 (1999)]
  3. T. Babuka, O.O. Gomonnaic, K.E. Glukhov, L.Yu. Kharkhalis, M. Sznajder, D.R.T. Zahn. Acta Phys. Pol. A 136, 4, 640 (2019). https://doi.org/10.12693/APhysPolA.136
  4. W. Henkel, H.D. Hochheimer, C. Carlone, A. Werner, S. Ves, H.G. von Schnering. Phys. Rev. B 26, 6, 3211 (1982). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.26.3211
  5. H. Hahn, B. Wellman. Sci. Nature 54, 2, 42 (1967). https://doi.org/10.1007/bf00680166
  6. K.-J. Range, G. Engert, W.A. Muller, A. Weiss. Z. Naturforsch B. 29, 181 (1974). https://doi.org/10.1515/znb-1974-3-410
  7. T.J. Isaacs, J.D. Feichtner. J. Solid State Chem. 14, 3, 260 (1975). https://doi.org/10.1016/0022-4596(75)90030-4
  8. Project 2D Materials Encyclopedia. TlInS2. mp-632539. https://next-gen.materialsproject.org/materials/mp-632539/
  9. С.Н. Мустафаева, М.М. Асадов, А.А. Исмайлов. ФТТ 51, 11, 2140 (2009). [S.N. Mustafaeva, M.M. Asadov. Phys. Solid State 51, 11, 2269 (2009). https://doi.org/10.1134/S1063783409110122]
  10. А.А. Шелег, В.В. Шевцова, В.Г. Гуртовой, С.Н. Мустафаева, Э.М. Керимова. Поверхность 11, 39 (2013). [A.U. Sheleg, V.V. Shautsova, V.G. Hurtavy, S.N. Mustafaeva. J. Surf. Invest.: X-Ray, Synchrotron and Neutron Techniques. 7, 6, 1052 (2013)]. https://doi.org/10.1134/s1027451013060190]
  11. С.Н. Мустафаева, М.М. Асадов, С.С. Гусейнова, Н.З. Гасанов, В.Ф. Лукичев. ФТТ 64, 6, 628 (2022). [S.N. Mustafaeva, M.M. Asadov, S.S. Huseynova, N.Z. Gasanov, V.F. Lukichev. Phys. Solid State 64, 6, 617 (2022)]. https://doi.org/ 10.21883/PSS.2022.06.53823.299]
  12. S. Kashida, Y. Kobayashi. J. Phys. Condens. Matter 11, 4, 1027 (1999). https://doi.org/10.1088/0953-8984/11/4/010
  13. O.V. Korolik, S.A. Kaabi, K. Gulbinas, A.V. Mazanik, N.A. Drozdov, V. Grivickas. J. Lumin. 187, 507 (2017). https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2017.03.065
  14. V. Grivickas, P. Scajev, V. Bikbajevas, O.V. Korolik, A.V. Mazanik. Phys. Chem. Chem. Phys. 21, 2102 (2019). https://doi.org/ 10.1039/c8cp06209a
  15. M. Isik, N.M. Gasanly, F. Korkmaz. Phys. B: Condens. Matter 421, 50 (2013). https://doi.org/10.1016/j.physb.2013.03.046
  16. A.F. Qasrawi, N.M. Gasanly. J. Mater. Sci. 41, 3569 (2006). https://doi.org/10.1007/s10853-005-5618-0
  17. K.R. Allakhverdiev, N.D. Akhmed-zade, T.G. Mamedov, T.S. Mamedov, Mir-Gasan Yu. Seidov. Low Temp. Phys. 26, 1, 56 (2000). https://doi.org/10.1063/1.593863
  18. M.M. El-Nahass, M.M. Sallam, A.H.S. Abd Al-Wahab. Curr. Appl. Phys. 9, 2, 311 (2009). https://doi.org/10.1016/j.cap.2008.02.011
  19. С.Н. Мустафаева, М.М. Асадов, С.С. Гусейнова, Н.З. Гасанов, В.Ф. Лукичев. ФТТ 64, 6, 628 (2022). [S.N. Mustafaeva, M.M. Asadov, S.S. Huseynova, N.Z. Hasanov, V.F. Lukichev. Phys. Solid State 64, 6, 617 (2022). https://doi.org/10.21883/PSS.2022.06.53823.299]
  20. N.F. Mott, E.A. Davis. Electronic Processes in Non-Crystalline Materials. OUP, Oxford, (2012). 590 p. ISBN: 9780199645336

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.