Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Effect of crystal defects on the electronic structure and dielectric functions of In0.5Tl0.5I solid state solutions

Andriyevsky Bohdan, Kashuba A., Ilchuk H.

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektroniki i Informatyki Politechniki Koszalińskiej

|

2019

|

Nr 15

35--56

EN

We investigate an influence of the various crystal structure imperfections on the electronic properties and dielectric functions for In0.5Tl0.5I semiconductor in the frame of the density functional theory calculations. The tensor of electron effective mass m*ij of InI, In0.5Tl0.5I and TlI crystals has been calculated for the valence and conduction bands and different K-points of Brillouin zone. Dielectric functions ε(hν) of the defective crystals based on In0.5Tl0.5I solid state solution with iodine vacancy and thallium interstitial atom were calculated taking into consideration the inter-band and intra-band electron transitions. The studies of the defective crystals reveal increased low-frequency and stationary electron conductivity with anisotropy resulted from the anisotropy of the electron effective mass tensor. Our findings explain the origin of crucial changes in the band structure by formation the donor half-occupied levels close to the unoccupied conduction bands due to the crystal structure defects, i.e. iodine vacancy or thallium interstitial atom. It has been shown that in the case of real crystals, in particular metal-halides, the proper consideration of defects in quantum-chemical calculations results in a better matching of the theoretical and experimental results in comparison to the case when the perfect crystal structure had been used for calculations.

PL

Zbadano wpływ różnych niedoskonałości struktury krystalicznej na właściwości elektronowe i funkcje dielektryczne półprzewodnika In0.5Tl0.5I w ramach teorii funkcjonału gęstości. Został obliczony tensor efektywnej masy elektronów m* kryształów InI, In0.5Tl0.5I i TlI dla pasm walencyjnych i przewodnictwa oraz różnych K-punktów strefy Brillouina. Funkcje dielektryczne ε(hν) domieszkowanych kryształów roztworów stałych In0.5Tl0.5I z wakansami jodu i atomami międzywęzłowymi talu zostały obliczone z uwzględnieniem międzypasmowych i wewnątrz-pasmowych przejść elektronowych. Badania domieszkowanych kryształów ujawniły zwiększoną przewodność elektronową niskoczęstotliwościową i stacjonarną o anizotropii wynikającej z anizotropii tensora efektywnej masy elektronów. Przeprowadzone badania wyjaśniają obserwowane duże zmiany struktury pasmowej pochodzące z utworzenia pół wypełnionych poziomów donorowych w pobliżu niezajętych pasm przewodnictwa wynikających z defektów struktury krystalicznej, tj. wakansów jodu czy atomów międzywęzłową talu. Wykazano, że w przypadku kryształów rzeczywistych, w szczególności halogenków metali, właściwe uwzględnienie defektów w obliczeniach kwantowo-chemicznych daje możliwość lepszego dopasowania obliczeń teoretycznych do wyników doświadczalnych w porównaniu do obliczeń bazujących na strukturze krystalicznej doskonałej.

2

Electronic and structural properties of rare earth pnictides

Bhardwaj R.

Materials Science Poland

|

2016

|

Vol. 34, No. 1

45--52

EN

In the present paper structural and electronic properties of rare earth pnictides have been presented. The present calculation has been performed using self-consistent tight binding linear muffin tin orbital (TB-LMTO) method within the local density approximation (LDA). The studied compounds undergo a structural phase transition from NaCl-type structure to CsCl-type structure. The electronic band structure and density of states of the pnictides have been reported. The equilibrium lattice parameter a (A), bulk modulus B (GPa), number of f-states at the Fermi level Nf (states/Ry cell) and volume collapse of AmBi and CmBi have also been reported. The calculated equilibrium structural parameters are in good agreement with the available experimental results.

3

Electronic band structure and migration of lithium ions in LiCoO2

Andriyevsky B., Doll K., Jacob T.

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektroniki i Informatyki Politechniki Koszalińskiej

|

2015

|

Nr 8

15--24

EN

In view of search the effective materials for the electrochemical sources of energy, the density functional theory (DFT) based approach has been applied to the computational study of lithium ion migration in LiCoO2. Apart the standard first principles study of band structure and density of electronic states of the crystal, the material was studied using the nudget elastic band (NEB) and the ab initio molecular dynamics (AIMD) methods. The activation energy Ea of the lithium ions self-diffusion in LiCoO2, as one of the main characteristic of the material for the electrochemical sources of energy, has been obtained using NEB (0.44 eV) and AIMD (0.5 eV).

PL

Ze względu na poszukiwanie efektywnych materiałów do baterii elektrochemicznych, zostały wykonane obliczenia komputerowe z pierwszych zasad na bazie teorii funkcjonału gęstości (density functional theory) struktury elektronowej oraz migracji jonów litu w krysztale LiCoO2. Oprócz standardowych obliczeń struktury pasmowej i gęstości stanów elektronowych, przeprowadzono także badania materiału metodami NEB (Nudget Elastic Bands) i AIMD (Ab Initio Molecular Dynamics). Otrzymano jeden z głównych parametrów migracji litu w krysztale LiCoO2, stosowanym w bateriach elektrochemicznych - energię aktywacji samodyfuzji Ea. Ta wielkość okazała się być w granicach od 0.44 eV (NEB) do 0.5 eV (AIMD).

4

Understanding electron-positron momentum densities in solids : effect of the positron distribution

Rubaszek A.

Nukleonika

|

2015

|

Vol. 60, No. 4, part 1

759--763

EN

The influence of the positron distribution on the electron-positron (e-p) momentum densities (MDs) is studied in terms of the l (l = s, p, d, f) character of the initial electronic state. The effect of the positron is discussed for momenta in the extended and reduced zone scheme on the example of Al (simple metal), Cu (metal with almost filled d shell), and Cr (transition metal). Present result indicates a weak sensitivity of the e-p MD inside the central Fermi surface to the positron charge density for the delocalized s and p electrons. In the case of d states, the effect of the positron on the relevant contribution to the e-p MD directly reflects the degree of localization of d electrons in the electron density of states.

5

Influence of uniaxial stresses on electronic and opticalproperties of β-K2SO4 crystal

Andriyevsky B., Jaskólski M., Stadnyk V. Y., Romanyuk M. O., Kashuba Z. O., Romanyuk M. M.

Materials Science Poland

|

2015

|

Vol. 33, No. 1

11--17

EN

In view of possible practical applications of transparent crystals for mechanical stress sensors, theoretical investigation of piezo(elasto)optic effect in crystals might be useful for searching for proper materials, possessing large coefficients of elasto-optic effect, and for determination of uniaxial stress directions of maximum piezo-optical sensitivity. The influence of the uniaxial stresses on the electronic band structure, density of states, and optical properties of potassium sulphate crystal β-K2SO4 have been studied in the framework of the density functional theory using the ab initio CASTEP code. Increase in the band gap, Eg of the crystal takes place for three crystallographic directions and for moderate uniaxial stresses, σ< 1.5 GPa. Dependencies of principal refractive indices and polarizabilities upon principal uniaxial stresses are discussed together with other features of electronic structure of the crystal.

6

Struktura elektronowa pasmowa i właściwości ferroelektryczne kryształów grupy TGS

Andriyevskyy B., Patryn A., Kurlyak V., Romanyuk M., Stadnyk V.

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektroniki i Informatyki Politechniki Koszalińskiej

|

2014

|

Nr 6

5--14

PL

Wykonano porównawcze badania struktur elektronowych pasmowych ferroelektrycznych kryształów siarczanu trójglicyny (TriGlycine Sulfate, TGS), (CH2NH2COOH)3⋅H2SO4, selenianu trójglicyny (TriGlycine Selenate, TGSe), (CH2NH2COOH)3⋅H2SeO4, oraz fluoroberylanu trójglicyny (TriGlycine FluoroBeryllate, TGFB), (CH2NH2COOH)3⋅H2BeF4. Odpowiednie obliczenia z pierwszych zasad (ab initio) przeprowadzono w ramach teorii funkcjonału gęstości z uwzględnieniem międzyatomowych oddziaływań dyspersyjnych. Zastosowana metoda pozwoliła na otrzymanie wyników, lepiej pokrywających się z badaniami doświadczalnymi. Po raz pierwszy została zaobserwowana korelacja obliczonej energii całkowitej i temperatury Curie kryształów TGS, TGSe i TGFB.

EN

Comparative studies of the electronic band structures of the ferroelectric crystals triglycine sulfate (TGS) (CH2NH2COOH)3⋅H2SO4, triglycine selenate (TGSe) (CH2NH2COOH)3⋅H2SeO4 and triglycine fluoroberyllate (TGFB) (CH2NH2COOH)3⋅H2BeF4 have been performed. The respective ab initio calculations have been carried out in the framework of the density functional theory (DFT) with taking into account the interatomic dispersion interactions. The method applied has permitted to obtain results which agree better with corresponding experimental studies. The correlation of the calculated total energy and the Curie temperature for TGS, TGSe and TGFB has been detected for the first time.