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PbS的热容:同位素效应

材料科学 2009-11-13 v1

摘要

近年来,高纯度稳定同位素的可用性使得研究晶体的物理性质(特别是半导体)对其同位素组成的依赖成为可能。在对金刚石、硅和锗等单原子晶体进行比热(Cp、Cv)研究之后,对ZnO和GaN(纤锌矿结构)等四面体双原子系统也进行了类似研究,其中阳离子质量的影响与阴离子质量的影响不同。在本文中,我们对一种具有岩盐结构的半导体——硫化铅进行了测量。由于两种组分的原子质量差异很大(Pb的自然同位素丰度下MPb=207.21,MS=32.06原子质量单位),改变阳离子质量和改变阴离子质量对该典型半导体的影响非常不同。我们将测得的Cp≈Cv的温度依赖性及其相对于(MPb和MS)的导数与基于局域密度近似(LDA)电子能带的晶格动力学第一性原理计算进行了比较。理论与实验之间的定量偏差归因于用于电子能带结构计算的ABINIT程序中缺少自旋轨道耦合。

关键词

引用

@article{arxiv.0705.1804,
  title  = {Heat Capacity of PbS: Isotope Effects},
  author = {M. Cardona and R. K. Kremer and R. Lauck and G. Siegle and J. Serrano and A. H. Romero},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0705.1804},
  year   = {2009}
}

备注

17 pages including 10 Figs