نویسندگان

1 گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه فسا، فسا

2 . گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه شهید چمران، اهواز

چکیده

در کار حاضر خواص ساختاری، الکترونی و اپتیکی ترکیب BSb در حالت انبوهه و سطح (110) مورد مطالعه قرارگرفته شده است. محاسبات با استفاده از روش امواج تخت تقویت‌شده خطی با پتانسیل کامل در چارچوب نظریه تابعی چگالی با استفاده از نرم‌افزار WIEN2k در تقریب‌های مختلف انجام‌شده است. خواص ساختاری این ترکیب در حالت انبوهه از جمله ثابت شبکه، مدول حجمی و ثابت‌های کشسان با استفاده از چهار تقریب مختلف مورد بررسی قرارگرفته است. گاف نواری انبوهه و سطح (110) این ترکیب به ترتیب 082/1 و 38/0 الکترون‌ولت به‌دست آمد. همچنین انرژی سطح، تابع کار، واهلش سطح، حالت‌های سطح و ساختار نوارهای انرژی سطح (110) BSb با استفاده از بره 15 لایه‌ای استکیومتریک متقارن و 20 بوهر خلأ محاسبه ‌شده است. به‌علاوه سهم‏های موهومی و حقیقی تابع دی‌الکتریک بره (110) BSb را در راستاهای x و z همراه با نتایج انبوهه آن نیز مورد بررسی قرارگرفته شده است. نتایج به‌دست آمده سازگاری خوبی با نتایج دیگران دارد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Ab-initio investigation of structural, electronic and optical properties BSb compound in bulk and surface (110) states

نویسندگان [English]

  • H A Badehian 1
  • H Salehi 2
  • M Farbod 2

چکیده [English]

In recent work the structural, electronic and optical properties of BSb compound in bulk and surface (110) states have been studied. Calculations have been performed using Full-Potential Augmented Plane Wave (FP-LAPW) method by WIEN2k code in Density Functional Theory (DFT) framework. The structural properties of the bulk such as lattice constant, bulk module and elastic constants have been investigated using four different approximations. The band gap energy of the bulk and the (110) surface of BSb were obtained about 1.082 and 0.38 eV respectively. Moreover the surface energy, the work function, the surface relaxation, surface state and the band structure of BSb (110) were investigated using symmetric and stoichiometric 15 layers slabs with the vacuum of 20 Bohr. In addition, the real and imaginary parts of the dielectric function of the bulk and the BSb (110) slab were calculated and compared to each other. Our obtained results have a good agreement with the available results.

کلیدواژه‌ها [English]

  • DFT
  • FP-LAPW
  • BSb
  • surface energy
  • work function
  • Optical properties
1. P Ebert, Surface Science Reports 33 (1999) 121. 2. H M Tütüncü, and G P Srivastava, Physical Review B 59 (1999) 4925. 3. H Nienhaus, Physical Review B 56 (1997) 13194. 4. N Esser, K Hinrichs, J R Power, W Richter, and J Fritsch, Physical Review B 66 (2002) 075330. 5. H Nienhaus and W Mönch, Physical Review B 50 (1994) 11750. 6. M Ferhat and A Zaoui, Physical Review B 73 (2006) 115107. 7. N Ooi and J B Adams, Surface Science 574 (2005) 269. 8. W Liu, X Liu, W T Zheng, and Q Jiang, Surface Science 600 (2006) 257. 9. Q Jiang, D S Zhao, and M Zhao, Acta Materialia 49 (2001) 3143. 10. G Renaud, Surface Science Reports 32 (1998) 5. 11. W Li and D Y Li, The Journal of Chemical Physics 122 (2005) 064708. 12. W Liu, W T Zheng, and Q Jiang, Physical Review B 75 (2007) 235322. 13. S Bagci, S Duman, H M Tütuncü, and G P Srivastava, Journal of Physics: Conference Series 100, 7 (2008) 072013. 14. S Bağci, S Duman, H M Tütüncü, and G P Srivastava, Physical Review B 79 (2009) 125326. 15. A Bouhemadou, R Khenata, F Zegrar, M Sahnoun, H. Baltache, and A H Reshakd, Computational Materials Science 38 (2006) 263. 16. A H Reshak and M Jamal, Journal of Alloys and Compounds 543 (2012) 147. 17. J Wang, S Y S R Phillpot, and D Wolf, Phys. Rev. Lett. 71 (1993) 4182. 18. S F Pugh, Philosophical Magazine Series 7, 45 (1954) 823. 19. S Q Wang and H Q. Ye, Physica Status Solidi 240 (2003) 45. 20. A Rashid, E A Fazal, S J Hashemifar, R Haris, and H Akbarzadeh, Communications in Theoretical Physics 52 (2009) 527. 21. H Meradji, S Drablia, S Ghemid, H Belkhir, B Bouhafs, and A Tadjer, Physica Status Solidi 241 (2004) 2881. 22. S Cui, W Feng, H Hu, and Z Feng, Physica Status Solidi 246 (2009) 119. 23. E Deligoz, K Colakoglu, and Y O Ciftci, Journal of Physics and Chemistry of Solids 68 (2007) 482. 24. F E H Hassan, H Akbarzadeh, and M Zoaeter, J. Phys.: Condens. Matter 16 (2004) 293. 25. S Q Wang and H Q Ye, Physical Review B 66 (2002) 235111. 26. D Strauch, “BSb: Elastic Coefficients, Internal Strain Parameter”, Edited by U. Rössler. Springer, Berlin, Heidelberg (2011). 27. J C Boettger, Physical Review B 49 (1994) 16798. 28. D Y Li and W Li, Applied Physics Letters 79 (2001) 4337. 29. B Bachir, H Aourag, and M Certier, Journal of Physics: Condensed Matter 12 (2000) 5655. 30. M Ferhat, B Bouhafs, A Zaoui, and H Aourag, Journal of Physics: Condensed Matter 10 (1998) 7995. 31. A Zaoui, S Kacimi, A Yakoubi, B Abbar, and B Bouhafs, Physica B: Condensed Matter 367 (2005) 195. 32. M Grundmann, “Kramers–Kronig Relations, The Physics of Semiconductors”, Graduate Texts in Physics. Springer Berlin Heidelberg (2010). 33. S Labidi, H Meradji, S Ghemid, S Meçabih, and B Abbar, Journal of Optoelectronics and Advanced Materials 11 (2009) 994.

تحت نظارت وف بومی