DFT аналіз структурних, оптоелектронних та термодинамічних характеристик халькопіриту AgAl(S₁₋ₓSeₓ)₂

Анотація

У цій роботі ми досліджували структурні, оптоелектронні та термодинамічні властивості четвертинної сполуки AgAl(S_xSe_1‑x)₂. У цьому дослідженні використовувався метод FP-LAPW, реалізований у програмі Wien2k та інтегрований у структуру теорії функціоналу густини (DFT). Для обробки обмінного та кореляційного потенціалу використовується узагальнене градієнтне наближення (WC-GGA). Ми вивчали вплив складу на міцність утворення, видимий модуль пружності та об'єм кристалічної решітки. Згідно із зібраними даними, не спостерігається жодних відхилень у модулі стисливості порівняно із законом LCD, а також у постійній решітки порівняно із законом Вегарда. Підхід Цунгера та його колег було використано для визначення мікроскопічного джерела просторової кривизни. Порівняно з попередніми теоретичними дослідженнями, значення ширини забороненої зони, отримані з розрахунків зонної структури на основі модифікованого наближення потенціалу Бекке-Джонсона (mBJ), показують помітні покращення та набагато краще узгоджуються з експериментальними результатами для потрійних сполук. Оптичні властивості вказують на те, що статична діелектрична проникність ε₁(0) зростає зі збільшенням концентрації x, тоді як енергія оптичної щілини одночасно зменшується; водночас діелектрична функція демонструє значну анізотропію в напрямку zz. Дослідження впливу теплової енергії на певні макроскопічні характеристики було проведено з використанням квазігармонічної моделі Дебая. Тим не менш, досліджені сплави показали стабільність при проміжних температурах від 0 до 800 K.