BiTeI带隙能的压力依赖性
材料科学
2016-10-14 v1
摘要
本文采用半局域和色散校正的密度泛函计算方法，研究了具有范德华间隙的层状半导体BiTeI在压缩下的电子结构演化。对这些计算结果的比较分析表明，BiTeI的带隙能随压力增加而减小，直至在临界压力处达到最小值零，随后再次增大。本文计算了对应于带隙闭合的临界压力，在该压力下BiTeI成为拓扑绝缘体。将临界压力与BiTeI发生结构相变的压力进行比较表明，带隙闭合不会受到结构转变的阻碍。此外，本文计算了BiTeI的带隙压力系数，并基于这些系数得出了临界压力的表达式。我们的研究结果表明，半局域方法和色散校正方法对BiTeI的可压缩性预测存在冲突，分别导致高估和低估。然而，根据这两种方法，压力对BiTeI原子结构的影响主要表现为范德华间隙宽度的减小，且二者对压缩下BiTeI的层间金属键合也给出了一致的预测。由此表明，在本文采用的两种近似下，计算得到的带隙能在定性和定量上遵循相同的趋势，并且向零带隙态的转变发生在相同的范德华间隙临界宽度处。
引用
@article{arxiv.1610.03983,
title = {Pressure dependence of the band-gap energy in BiTeI},
author = {Sümeyra Güler-Kılıç and Çetin Kılıç},
journal= {arXiv preprint arXiv:1610.03983},
year = {2016}
}