بررسی نسبیتی ویژگی‌های ساختاری، الکترونی و فونونی ترکیب گالیم - بیسموت در فازهای تحت فشار

نوع مقاله: مقاله پژوهشی کامل

نویسندگان

1 دانشگاه شهید چمران اهواز

2 عضو هیأت علمی دانشگاه شهید چمران

3 گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه شهید چمران، اهواز، ایران

چکیده

در کار حاضر، ویژگی‌های ساختاری، الکترونی و فونونی ترکیب گالیم بیسموت در فازهای تحت فشار سزیم‌کلرید و سنگ‌نمکی بررسی شده است. محاسبات ابتدا به‌ساکن در چارچوب نظریة تابعی‌چگالی و با تکنیک شبه‌پتانسیل، با استفاده از بستة محاسباتی کوانتوم اسپرسو انجام شده است. محاسبات به‌صورت نسبیتی همراه با برهم‌کنش اسپین ـ مدار صورت گرفته است. نتایج به‌دست آمده بیانگر این است که گالیم بیسموت در این فازها، فلز است و برهم‌کنش اسپین ـ مدار بر روی ترتیب پایداری و فشار گذار تاثیر می‌گذارد. در نهایت بررسی ویژگی‌های فونونی نشان می‌دهد که این ترکیب در فازهای تحت فشار مورد بررسی ناپایدار است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The relativistic study of structural, electronic and phononic properties of GaBi compound at under pressures phases

نویسندگان [English]

  • Hamdollah Salehi 1
  • Peyman Amiri 2
  • Seyed Masoud Alavi 3
1 Physics department, science faculty, shahid chamran university, ahvaz, iran
2 Physics department, science faculty, shahid chamran university, ahvaz, iran
3 Physics department, science faculty, shahid chamran university, ahvaz, iran
چکیده [English]

At the present work the ab-initio calculations based on pseudo-potential plane wave method was performed to fully relativistic study the structural, electronic and phononic properties of GaBi compound in the CsCl and NaCl(RS) phases. This compound has the stable Zinc-Blende phase that in this phase is semi-metal while in the under pressures in the other word in CsCl and NaCl phases has a metallic behavior. It is determined from the entropy graph in terms of Pressure that the Spin-Orbit interaction affects the order of the transition phase of this composition. By analyzing the phonon dispersion curves can be found that GaBi compound in this phases is unstable.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Gallium-Bismuth
  • Ab-initio Calculations
  • Spin-Orbit Coupling
  • Under pressures phases
[1] M. Ferhat, A. Zaoui, Structural and electronic properties of III-V bismuth compounds, Physical Review B 73 11 (2006)115107.

[2] A. Janotti, S.H. Wie, S. Zhang, Theoretical study of the effects of isovalentcoalloying of Bi and N in GaAs, Physical Review B 65 11 (2002) 115203.

[3] D. Madouri, A. Boukra, A. Zaoui, M. Ferhat, Bismuth alloying in GaAs: a first-principles study, Computational Materials Science 43 (2008) 818-822.

[4] A. Belabbes, A. Zaoui, M. Ferhat, Lattice dynamics study of bismuth III–V compounds, Journal of Physics: Condensed Matter 20 (2008) 415221.

[5] H. Salehi, H. Badehian, M. Farbod, First principle study of the physical properties of semiconducting binary antimonide compounds under hydrostatic pressures, Materials Science in Semiconductor Processing 26 (2014) 477-490.

[6] S. Francoeur, M.J. Seong, A. Mascarenhas, S. Tixier, M. Adamcyk and T. Tiedje, Band gap of GaAs1-x Bix, Applied Physics Letters 82 22 (2003) 3874-3876 .

[7] S.Q. Wang, H.Q. Ye, Plane-wave pseudopotential study on mechanical and electronic properties for IV and III-V crystalline phases with zinc-blende structure, Physical Review B 66 (2002) 235111.

[8] M. Born, R.J. Oppenheimer, Max Born and his legacy to condensed matter physics, Annals of Physics 84 (1927)547-484.