Вивчення структурних і електронних властивостей інтеркальованих перехідних металевих дихалкогенидних компаундів MTiS2 (M = Cr, Mn, Fe) за допомогою теорією функціональної щільності

  • Вандана Б. Пармар Фізичний факультет, Університетська школа наук, Гуджаратський університет, Гуджарат, Індія
  • Адітья М. Вора Фізичний факультет, Університетська школа наук, Гуджаратський університет, Гуджарат, Індія https://orcid.org/0000-0002-2520-0266

Анотація

In the present work, we have studied intercalated Transition Metal Dichalcogenides (TMDC) MTiS2 compounds (M = Cr, Mn, Fe) by Density Functional Theory (DFT) with Generalized Gradient Approximation (GGA). We have computed the structural and electronic properties by using first principle method in QUANTUM ESPRESSO computational code with an ultra-soft pseudopotential. A guest 3d transition metal M (viz; Cr, Mn, Fe) can be easily intercalated in pure transition metal dichalcogenides compound like TiS2. In the present work, the structural optimization, electronic properties like the energy band structure, density of states (DoS), partial or projected density of states (PDoS) and total density of states (TDoS) are reported. The energy band structure of MTiS2 compound has been found overlapping energy bands in the Fermi region. We conclude that the TiS2 intercalated compound has a small band gap while the doped compound with guest 3d-atom has metallic behavior as shown form its overlapped band structure.

Завантаження

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Посилання

K. Motizuki, and N. Suzuki, Phys. New Mater., Springer Series in Material Sciences Volume 27, Ed. by F. E. Fujita, 106-138 (1994), https://doi.org/10.1007/978-3-662-00461-6_5.

N. Suzuki, Y. Yamasaki, K. Motizuki, J. De Physique. Solid State Phys. C. 8, 49201-49202 (1998), https://doi.org/10.1051/jphyscol:1988887.

Y.-S. Kim, J. Li, I. Tanaka, Y. Koyama, and H. Adachi, Mat. Trans. Jim. 41(8), 1088-1091 (2000), https://www.jim.or.jp/journal/e/pdf3/41/08/1088.pdf

Q. Bin, Z. Guo-Hua, LI Di, W. Jiang-Long, Q. Xiao-Ying, Z. Zhi, Phys. Lett. 24, 1050-1053 (2007), https://doi.org/10.1088/0256-307X/24/4/056.

T. Yamasaki, N. Suzuki, K. Motizuki, J. Phys. C: Solid State Phys. 20, 395-404 (1987), https://doi.org/10.1088/0022-3719/20/3/010.

Y. Sharma, S. Shukla, S. Dwivedi, and R. Sharma, Adv. Mater. Lett. 6(4), 294-300 (2015). https://doi.org/10.5185/amlett.2015.5608.

R.H. Friend, and A.D. Yoffe, Adv. Phys. 36, 1-94 (1987), https://doi.org/10.1080/00018738700101951.

J.A. Wilson, and A.D. Yoffe, Adv. Phys. 18, 193-335 (1969), https://doi.org/10.1080/00018736900101307.

V.B. Zala, A.M. Vora, and P.N. Gajjar, AIP Conf. Proc. 2100, 020027(1)-020027(4) (2019), https://doi.org/10.1063/1.5098581.

H.S. Patel, V.A. Dabhi, A.M. Vora, In: Singh D., Das S., Materny A. (Eds) Advances in Spectroscopy: Molecules to Materials. Springer Proceedings in Physics, 236, 389-395 (2019), https://doi.org/10.1007/978-981-15-0202-6_30.

V.A. Dabhi, H.S. Patel, and A.M. Vora, AIP Conf. Proc, 2224 (2020) 030003(1)-030003(4), https://doi.org/10.1063/5.0000484.

H.S. Patel, V.A. Dabhi and A.M. Vora, AIP Conf. Proc, 2224 (2020) 030006(1)-030006(4), https://doi.org/10.1063/5.0000485.

T. Matssushita, S. Suga, and A. Kimuta, Phys. Rev. B. 60, 1678-1686 (1999), https://doi.org/10.1103/PhysRevB.60.1678.

Y. Ueda, H. Negishi, and M. Koyana, M. Inoue, Solid State Comm. 57, 839-842 (1986), https://doi.org/10.1016/0038-1098(86)90188-2.

J.P. Perdew, J. Chevary, S. Vosko, K. Jackson, M. Perderson, D. Singh, and C. Fiolhais, Phys. Rev. B. 48, 6671-6687 (1993), DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.46.6671.

P. Blaha, K. Schwarz, F. Tran, R. Laskowski, G.K.H. Madsen, and L.D. Marks, WIEN2k. J. Chem. Phys. 152, 074101(1)-074101(30) (2020), https://doi.org/10.1063/1.5143061.

J.P. Perdew, K. Burke, and M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett. 77, 3865-3868 (1996), https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.77.3865.

http://www.quantum-espresso.org/pseudopotential

P. Giannozzi, S. Baroni, N. Bonini, M. Calandra, R. Car, C. Cavazzoni, D. Ceresoli, G. Chiarotti, M. Cococcioni, I. Dabo, and A. Dal Corso, J. Phys. Condens. Matter, 21, 395502 (2009), https://doi.org/10.1088/0953-8984/21/39/395502.

W. Kohn, L.J. Sham, Phys. Rev. 140, A1133-A1138 (1965), DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRev.140.A1133.

http://nisihara.wixsite.com/burai.

C.M. Fang, R.A. De Groot, C. Hass, Phys. Rev. B. 56, 4455-4463 (1947), https://doi.org/10.1103/PhysRevB.56.4455.

Опубліковано
2021-03-01
Цитовано
Як цитувати
Пармар, В. Б., & Вора, А. М. (2021). Вивчення структурних і електронних властивостей інтеркальованих перехідних металевих дихалкогенидних компаундів MTiS2 (M = Cr, Mn, Fe) за допомогою теорією функціональної щільності. Східно-європейський фізичний журнал, (1), 93-98. https://doi.org/10.26565/2312-4334-2021-1-12