Енергія теплових коливань кристалічної гратки в напівпровідниковій сполуці TlGaS2

  • Камала М. Гусейнова Сумгаїтський державний університет, Сумгаїт, Азербайджан https://orcid.org/0009-0004-8950-2900
  • Фуад А. Мамедов Сумгаїтський державний університет, Сумгаїт, Азербайджан https://orcid.org/0000-0002-1954-6279
  • Айнур А. Гадієва Азербайджанський державний університет нафти та промисловості, Баку, Азербайджан; Хазарський університет, Баку, Азербайджан https://orcid.org/0000-0001-7238-1066
  • Вусала І. Емінова Хазарський університет, Баку, Азербайджан; Міністерство науки і освіти Азербайджанської Республіки, Інститут фізики, Баку, Азербайджан; Французько-Азербайджанський університет (UFAZ) при Азербайджанському державному університеті нафти та промисловості, Баку, Азербайджан https://orcid.org/0009-0003-6827-9191
  • Ягандір І. Гусейнов Азербайджанський державний педагогічний університет, Баку, Азербайджан https://orcid.org/0000-0002-4498-2400
DOI: https://doi.org/10.26565/2312-4334-2024-4-36
Ключові слова: напівпровідник, теплове розширення, теплові коливання, кристалічна решітка, температура Дебая, модуль Юнга, ангармонічність

Анотація

У статті наведено результати дослідження температурної залежності коефіцієнтів теплового розширення та ізотермічної стисливості потрійної сполуки TlGaS2. У досліджуваному діапазоні температур (80-400 К) аномалій температурних залежності цих властивостей не виявлено. Коефіцієнт теплового розширення напівпровідникової сполуки TlGaS2 розраховано на основі емпіричних формул, включаючи температуру Дебая та функції Дебая, а також розраховано середню енергію кристалічної решітки та її температурну залежність які наведені в таблиці. Показано, що енергія кристалічної решітки залежить від ступеня ангармонійності коливань.

Завантаження

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Посилання

M. Isik, A. Karatay, and N.M. Gasanly, “Structural and optical characteristics of thermally evaporated TlGaSe2 thin films,” Optical Materials, 124, 112018 (2022). https://doi.org/10.1016/j.optmat.2022.112018

W. Henkel, H.D. Hochheimer, C. Carlone, A. Werner, S. Ves, and H.G. Schnering, “High-pressure Raman study of the ternary chalcogenides TlGaS2, TlGaSe2, TlInS2 and TlInSe2,” Phys. Rev. B, 26(6), 3211–3221 (1982). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.26.3211

G.E. Delgadoa, A.J. Mora, F.V. Perez, and J. Gonzalez, “Crystal structure of the ternary semiconductor compound thallium gallium sulfide, TlGaS2,” Physica B: Condens. Matter. 391(2), 385–388 (2007). https://doi.org/10.1016/j.physb.2006.10.030

D.I.Huseynov, M.I.Murguzov, Sh.S.Ismailov Thermal conductivity of ErxSn1-xSe (x ≤ 0.025) solid solutions,” Inorganic Materials, 44, 467–469 (2008). https://doi.org/10.1134/S0020168508050063

X. Xin, F. Liu, X.-Q. Yan, W. Hui, X. Zhao, X. Gao, Z.-B. Liu, and J.-G.Tian, “Two-photon absorption and non-resonant electronic nonlinearities of layered semiconductor TlGaS2,” Opt Express, 26(26), 33895 33905 (2018). https://doi.org/10.1364/OE.26.033895

Y. Fu, D. He, J. He, X. Han, J. Bai, Y. Wang, and H. Zhao, “Photocarrier dynamics in TlGaS2 nanoflakes and van der waals heterostructures with hexagonal boron nitride and WS2 nanoflakes: implications for optoelectronic applications,” ACS Applied Nano Materials, 3, 8702–8707 (2020). https://doi.org/10.1021/acsanm.0c01448

B.A. Ünlü, A. Karatay, E.A. Yildiz, T. Dinçbay, H. Ünver, N. Gasanly, and A. Elmali, “Defect assisted nonlinear absorption and optical limiting in amorphous 〖TlGaS〗_(2(1-x)) 〖Se〗_2x (0≤x≤1)thin films,” Journal of Luminescence, 241, 118540 (2022). https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2021.118540

S.Delice, M.Isik, N.M. asanly, Thermoluminescence properties and trapping parameters of TlGaS 2 single crystals // Journal of Luminesce, 2022, 244, 118714, https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2021.118714

A. Say, D. Adamenko, O. Gomonnai, I. Roman, I. Martynyuk-Lototska, and R. Vlokh, “Anisotropy of thermal expansion of TlGaSe_2 crystals,” Phase Transitions, 92(9), 824-830 (2019). https://doi.org/10.1080/01411594.2019.1642475

I. Martynyuk-Lototska, O. Mys, A. Say, et al., “Anisotropy of acoustic and thermal expansion properties of TlInSe2 crystals,” Phase Transitions, 92(1), 23–35 (2019). https://doi.org/10.1080/01411594.2018.1545227

B. Gurkan, and S. Berber, “Structural and electronic properties of layered semiconductor chalcogenide crystals: TIGaSe2, TIGaS2 and TIInS2,” J. Indian Chem. Soc. 96, 1123-1130 (2019). https://doi.org/10.5281/zenodo.5643212

M. Isik, A. Karatay, A.N. Ech-Chergui, and N.M. Gasanly, “Study of the structural and optical properties of thallium gallium disulfide (TlGaS2) thin films grown via thermal evaporation,” Physica Scripta, 97(7), 075808 (2022). https://doi.org/10.1088/1402-4896/ac74f0

Z. Cicek, S. Yakut, D. Deger, D. Bozoglu, S. Mustafaeva, P. Ismailova, A.A. Hasanov, and K. Ulutas, “Thickness dependence of dielectric properties of〖TlGaS〗_2 thin films,” Materials Science in Semiconductor Processing, 166, 107733 (2023). https://doi.org/10.1016/j.mssp.2023.107733

Y.S. Touloukian, R.K. Kirby, R.E. Taylor, and T.Y.R. Lee, Thermal Expansion: Nonmetallic Solids (Thermophysical properties of matter, vol. 13, (IFI/Plenum, New York, 1977).

M.S. Barabashko, A.I. Krivchikov, R. Basnukaeva, O.A. Korolyuk, and A. Jeżowsk, “Proportional correlation between heat capacity and thermal expansion of atomic, molecular crystals and carbon nanostructures,” Condensed Matter Physics, 26(3), 33602 (2023). https://doi.org/10.5488/CMP.26.33602

C. Kittel, Introduction to Solid State Physics, 8th ed. (John Wiley & Sons: New York, USA, 2005).

B.M. Askerov, and S.R. Figarova, Thermodynamics, Gibbs Method and Statistical Physics of Electron Gases, (Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2010).

M.T. Cao-Rial, C. Moreno, and P. Quintela, “Determination of Young modulus by using Rayleigh waves,” Applied Mathematical Modelling, 77, Part 1, 439-455 (2020). https://doi.org/10.1016/j.apm.2019.07.051

O.L. Anderson, “A simplified method for calculating the Debye temperature from elastic constants,” Journal of Physics and Chemistry of Solids, 24(7), 909-917 (1963). https://doi.org/10.1016/0022-3697(63)90067-2

D.C. Wallace, Thermodynamics of crystals, (Dover Publications, Wiley, New York, 1998).

O. Madelung, Introduction to Solid-State Theory, (Springer Science & Business Media, 1996).

Опубліковано
2024-12-08
Цитовано
Як цитувати
Гусейнова, К. М., Мамедов, Ф. А., Гадієва, А. А., Емінова, В. І., & Гусейнов, Я. І. (2024). Енергія теплових коливань кристалічної гратки в напівпровідниковій сполуці TlGaS2. Східно-європейський фізичний журнал, (4), 322-328. https://doi.org/10.26565/2312-4334-2024-4-36
Номер
№ 4 (2024): Східно-європейський фізичний журнал
Розділ
Статті

Авторське право (c) 2024 Камала М. Гусейнова, Фуад А. Мамедов, Айнур А. Гадієва, Вусала І. Емінова, Ягандір І. Гусейнов

Ліцезія Creative Commons

Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

    • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
    • Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
    • Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).