基于第一性原理计算的Cmc2$_1$-Si$_2$P$_2$X结构与物理性质研究
材料科学
2021-12-21 v1
摘要
本文预测了新结构 Cmc2-SiPX（X=S、Se、Te 和 Po），并借助密度泛函理论通过第一性原理计算研究了其力学、电子与光学性质。采用应力-应变法计算了四种化合物的弹性常数。弹性稳定性判据与声子色散谱的计算表明，它们在零压下力学与动力学稳定。采用 Voigt-Reuss-Hill 方法评估了剪切模量 、体积模量 、杨氏模量 与泊松比 等力学参数。Cmc2-SiPX 因在四种化合物中具有最大杨氏模量而硬度最大，且为共价晶体。还分析了其力学性质各向异性。利用 HSE06 计算的能带结构与态密度显示，Cmc2-SiPX 化合物为间接带隙半导体，且带隙值随原子序数从 S、Se、Te 到 Po 增大而减小。此外，研究了 Cmc2-SiPX 的纵向声速与横向声速。通过分析介电常数、电子能量损失、折射率、反射率、吸收与电导率来获取 SiPX 的光学性质。
引用
@article{arxiv.2112.09928,
title = {Investigations on Cmc2$_1$-Si$_2$P$_2$X structures and physical properties by first-principles calculations},
author = {R. Yang and X. Gao and F. Wu and Q. Wei and M. Xue},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.09928},
year = {2021}
}
备注
14 pages, 6 figures, 5 tables