黄镉硫化物的超快X射线诱导损伤与非热熔
材料科学
2025-04-17 v1 其他凝聚态物理
摘要
黄镉硫化物是太阳能电池、光伏和辐射探测器的重要材料，因此评估材料损伤机制和损伤阈值以应对辐照非常重要。本文利用 XTANT-3 模型模拟了 CdS 的超快 XUV/X射线辐照。该模型考虑了非平衡电子和原子动力学、两个系统之间的非adiabatic 耦合、由于电子激发导致的非热熔和键断裂。我们发现，黄镉硫化物的两种相（ zinc blende 和 wurtzite）的损伤阈值剂量非常接近，均为约 0.4-0.5 eV/原子。损伤主要为热损伤，但随着剂量的增加，非热效应开始占主导，导致非热熔。瞬态无序状态为高密度液体，这可能是半导体或金属，取决于剂量。后续晶体化可能恢复材料的晶体相，或在高剂量下创建带隙可变的无晶相。揭示的效应可能允许通过激光辐照 CdS 实现可控的带隙调谐。
引用
@article{arxiv.2502.05799,
title = {Ultrafast X-ray induced damage and nonthermal melting in cadmium sulfide},
author = {Nikita Medvedev and Aldo Artímez Peña},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.05799},
year = {2025}
}