高压下立方碲化铋合金相中的原子有序化
材料科学
2016-06-28 v1
摘要
在一系列碲化铋中，研究了从有序金属间相到替代合金再到半有序相的压力诱导转变。利用角色散X射线衍射，观察到化合物 Bi4Te5、BiTe 和 Bi2Te 在室温下被压缩至 14--19 GPa 以上时，形成了具有无序体心立方（bcc）晶体结构的合金。发现 BiTe 和 Bi2Te 合金，以及先前发现的高压合金 Bi2Te3 和 Bi4Te3，在约 100{\deg}C 的极温和温度下进行温和退火后，均显示出原子有序化。退火后，BiTe 从 bcc 结构转变为 B2（CsCl）晶体结构类型，其他相则采用其半无序变体，其特征是在两个晶体学位置之一上存在替代无序。合金相的转变压力和原子体积在包括端元 Bi 和 Te 在内的 Bi_mTe_n 系列中表现出系统性变化。进行了第一性原理计算，以表征 B2 型 BiTe 的电子结构和化学键合性质，并确定有序化转变的驱动力。计算得到的 B2 型 BiTe 的费米面具有复杂结构，预计在 20 至 60 GPa 之间将经历三次拓扑变化。
引用
@article{arxiv.1606.02495,
title = {Atomic Ordering in Cubic Bismuth Telluride Alloy Phases at High Pressure},
author = {I. Loa and J. -W. G. Bos and R. A. Downie and K. Syassen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1606.02495},
year = {2016}
}
备注
8 pages, 11 figures, accepted for publication in Phys. Rev. B