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尖晶石型超导体 CuRh2S4 与 CuRh2Se4 的物理性质:一项 DFT 研究

材料科学 2018-09-24 v1

摘要

利用密度泛函理论(DFT)与 CASTEP 程序,计算了具有潜在技术重要性的超导体 CuRh2S4 与 CuRh2Se4 的结构、弹性、电子、维氏硬度、振动、光学及热力学性质。将计算所得的晶格参数及其他性质与已有实验值进行比较,发现二者吻合良好。价带与导带在费米能级处相互重叠,表明 CuRh2S4 与 CuRh2Se4 具有金属导电性。态密度显示 S-3p 与 Se-4p 态在费米能级处贡献更为显著。电荷密度差图表明 Cu-Rh 键强于 Cu-S 键。整体讨论表明,CuRh2S4 与 CuRh2Se4 中的化学键可视为离子、共价与金属相互作用之间有效的各向异性连接。维氏硬度表明其为较金刚石柔软的材料,适用于制作导线与带状电缆。电子型与空穴型片层共同构成了 CuRh2S4 复杂的多片层费米面。不同的光学函数亦被清晰观测到。吸收谱表明,相较于 CuRh2Se4,CuRh2S4 更适于用于太阳能电池。反射谱显示这些化合物具有作为反射材料的潜力。德拜温度表明 CuRh2S4 与 CuRh2Se4 具有作为热障涂层(TBC)材料的优势。电子-声子耦合常数表明其为声子介导的中等耦合 BCS 超导体。本计算所获得的潜在结果可为未来研究提供重要推动。

关键词

引用

@article{arxiv.1809.08202,
  title  = {Physical properties of spinel-type superconductors CuRh2S4 and CuRh2Se4: A DFT study},
  author = {Md. Ibrahim Kholil and Md. Tofajjol Hossen Bhuiyan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1809.08202},
  year   = {2018}
}

备注

24 pages, 8 figures and 6 tables