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, Асадов С.М.2,3, Гусейнова С.С1,4
1Институт физики МНОA, Баку, Азербайджан
2Институт катализа и неорганической химии им. М.Ф. Hагиева МНОA, Баку, Азербайджан
3Научно-исследовательский институт "Геотехнологические проблемы нефти, газа и химия" АГУНП, Баку, Азербайджан
4Университет Хазар, Баку, Азербайджан
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.