مقاله پژوهشی: ویژگی های ساختاری، الکترونی و اپتیکی انبوهه و تک لایه دی کلکوژنیدهای آهن FeX۲ (X=S, Se, Te) با استفاده از نظریه تابعی چگالی
عنوان مقاله: مقاله پژوهشی: ویژگی های ساختاری، الکترونی و اپتیکی انبوهه و تک لایه دی کلکوژنیدهای آهن FeX۲ (X=S, Se, Te) با استفاده از نظریه تابعی چگالی
شناسه ملی مقاله: JR_JAPAZ-11-4_002
منتشر شده در در سال 1400
شناسه ملی مقاله: JR_JAPAZ-11-4_002
منتشر شده در در سال 1400
مشخصات نویسندگان مقاله:
راضیه بیرانوند - استادیار، گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آیت ا... بروجردی، بروجرد، ایران
وحید مهرابی - دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آیت ا... بروجردی، بروجرد، ایران
خلاصه مقاله:
راضیه بیرانوند - استادیار، گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آیت ا... بروجردی، بروجرد، ایران
وحید مهرابی - دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آیت ا... بروجردی، بروجرد، ایران
در این مطالعه ویژگیهای ساختاری، الکترونی و اپتیکی دی کلکوژنیدهای آهن FeX۲ (X=S, Se, Te) در حالت انبوهه و تک لایه با استفاده از روش امواج تخت بهساخته خطی با پتانسیل کامل (FP-LAPW) در چارچوب نظریه تابعی چگالی (DFT) و با استفاده از کد محاسباتی Wien۲k مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده نشان میدهند که ترکیبات FeX۲ در حالت انبوهه، نیمهرسانای غیرمغناطیسی با شکاف مستقیم در نقطه گاما هستند. در حالی که این ترکیبات در حالت تک لایه، فرومغناطیس بوده و ویژگی فلزی از خود نشان میدهند. ساختار نواری و شکاف انرژی انبوهه FeX۲ با تقریبهای GGA-PBE و GGA-mbj محاسبه و مورد مقایسه قرار گرفتهاند. نتایج حاصله نشان میدهد که تابع بک جانسون مقدار بهتری برای شکاف انرژی پیشنهاد میدهد. تمامی طیفهای اپتیکی مانند قسمت حقیقی و موهومی تابع دیالکتریک، ضریب جذب، ضریب بازتاب، ضریب شکست، ضریب خاموشی، رسانندگی و طیف اتلاف انرژی الکترون در هر دو حالت انبوهه و تک لایه محاسبه و نتایج گزارش و بررسی شده است. با توجه به نتایج بدست آمده در محدوده انرژی فرابنفش، ضریب جذب و ضریب بازتاب تمامی ترکیبات FeX۲ در حالت انبوهه به مراتب بیشتر از حالات تک لایه است و با توجه به مقدار کمابیش بزرگ این ضرایب، استفاده از ساختارهای انبوهه به منظور محافظ موج الکترومغناطیس فرابنفش در این محدوده انرژی مفیدتر است. در حالی که در محدوده نور مرئی، با توجه به یکسان بودن ضریب جذب و کمتر بودن ضریب بازتاب حالت تک لایه نسبت به حالت انبوهه، استفاده از ساختارهای تک لایه به منظور لایههای جاذب در سلولهای خورشیدی دارای بازدهی بیشتری میباشد. ضریب جذب بالا و پهن در ناحیه نورمرئی و فرابنفش، این ترکیبات را گزینههای مناسبی برای استفاده در ابزار فوتوالکتریک و سلولهای خورشیدی میکند. لازم به ذکر است، از آنجایی که ترکیبات تک لایه دارای ویژگی مغناطیسی میباشند، تمامی محاسبات حالت تک لایه در حالت اسپین قطبیده انجام شده است.
کلمات کلیدی: دی کلکوژنیدهای آهن, نظریه تابعی چگالی, ویژگی الکترونی, ویژگی اپتیکی, اسپین قطبیده
صفحه اختصاصی مقاله و دریافت فایل کامل: https://civilica.com/doc/1377291/