Sb2S3、Bi2S3 与 Sb2Se3 在压缩下相变的理论研究
材料科学
2019-11-19 v2
摘要
我们报道了 Sb2S3、Sb2Se3 和 Bi2S3 倍半硫族化合物在高达 60 GPa 静水压下的理论研究。我们探讨了近期实验所暗示的可能性，即在具有较重阳离子的倍半硫族化合物（即 Bi2Se3、Bi2Te3 和 Sb2Te3）中观察到的 R-3m、C2/m、C2/c 和 Im-3m 相是否也能在前述化合物中形成。我们的计算表明，C2/m 和 C2/c 相在三种化合物中的任一化合物内、在所考察的整个压力范围内在能量上均不稳定。相反，无序 bcc 类 Im-3m 相在高压下能量稳定，但仅有 Sb2Se3 相在 60 GPa 以下不表现出动力学不稳定性。我们的计算显示，Pnma 结构是常压下能量最稳定的 Sb2S3 和 Bi2S3 相，而令人惊讶的是，Sb2Se3 的 R-3m 相被预测在 0 GPa 下具有最低焓能，这与实验证据相矛盾。我们的计算表明，Pnma 与 R-3m 相在室温常压下均为动力学与力学稳定。这些结果表明，Sb2Se3 中 R-3m 相的形成在接近常压条件下是可行的。为有助于其识别，我们提供了该相的理论晶体结构（晶格与原子参数）以及完整的红外与拉曼光谱。
引用
@article{arxiv.1904.09181,
title = {Theoretical study of phase transitions in Sb2S3, Bi2S3 and Sb2Se3 under compression},
author = {E. Lora da Silva and J. M. Skelton and P. Rodríguez-Hernández and A. Muñoz and D. Martínez-García and F. J. Manjón},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.09181},
year = {2019}
}
备注
12 pages