随机合金ZnSe$_x$S$_{1-x}$的结构与电子性质
材料科学
2022-05-18 v1
摘要
在本文中，我们采用广义梯度近似下的密度泛函理论，研究纤锌矿结构中固溶体合金的结构与电子性质。我们利用不对晶体势施加任何约束的超胞方法，在原子尺度上分析了键长与键角的特征。我们表明，原始ZnS与ZnSe化合物的键长在最近邻之间几乎得以保持，这与若Vegard定律在原子层面成立时所预期的情况不同。我们还表明，从第三近邻壳层开始键长才表现出符合Vegard定律的行为，而这进而决定了衍射实验所测合金的平均晶格参数。我们识别了阴离子周围的基本构筑单元，并证明其虽非刚性但保持体积守恒。最后，将几何分析关联到电子结构尤其是带隙所呈现的趋势。发现后者相对于Se浓度表现出与线性的微小偏离，与现有实验数据一致。通过假设二次依赖关系，我们提取了弯曲参数，并在选定约束下通过多种计算分析了其各种贡献。响应掺杂过程的结构变形被证明是偏离线性的驱动力。ZnS与ZnSe刚度的差异被证明在S富区与Se富区观察到的弯曲参数非对称行为中起关键作用。
引用
@article{arxiv.2204.13865,
title = {Structural and electronic properties of the random alloy ZnSe$_x$S$_{1-x}$},
author = {S. Sarkar and O. Eriksson and D. D. Sarma and I. Di Marco},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.13865},
year = {2022}
}