Publication detail

Structure, electronic, and vibrational properties of glassy Ga11Ge11Te78: experimentally constrained density functional study

Year: 2012

Type of publication: článek v odborném periodiku

Name of source: Physical Review B

Publisher name: American Physical Society

Place: College Park

Page from-to: "094108-1"-"094108-9"

Titles:

Language	Name	Abstract	Keywords
cze	Strukturní, elektronické a vibrační vlastnosti amorfního Ga11Ge11Te78: experimentálně podminěná DFT studie	Atomární struktura, elektronické a vibrační vlastnosti amorfního Ga11Ge11Te78 byly studovány pomocí simulací založených na teorii funkcionálu hustoty elektronových stavů (DFT), rentgenové (XRD) a neutronové (ND) difrakci, EXAFS (Extended X-ray Absorption Fine Structure) spektroskopii a Ramanově spektroskopii. Konečná struktura modelu o velikosti 540 atomů byla upřesněna použitím reverzní Monte Carlo simulace pro interpretaci XRD, ND, (K hrana germania a galia) při dodržení velikosti zakázaného pásu a zachování celkové energie systému určené DFT výpočty. Lokální koordinace Ga byla tetraedrická, zatímco u Ge je rovněž tetraedrická a částečně též defektní oktaedrická. Průměřná koordinační čísla byla Ga – 4.1, Ge –3.8 a Te – 2.6. Na chemických vazbách Ga se podílí orbitaly Ga 4s, Ga 4p, Te 5s a Te 5p; charakter vazeb je kovalentní, podobný vazbám v Ge. Studovaná amorfní fáze obsahuje méně řetězců Te a dutin než v případě amorfního Te, přičemž předpík patrný v difraktogramech v poloze k = 1 (angstrom-1) indikuje uspořádání středního dosahu Ga/Ge sítě. DFT kalkulace dále ukazují, že příspěvky Te-Te, Ga-Te a Ge-Te vazeb dominují spektru Ramanova rozptylu v pásmu 110 – 150 cm-1.	Amorfní materiály, chalkogenidová skla, telluridy, vibrační spektroskopie, difrakce, molekulová dynamika, DFT
eng	Structure, electronic, and vibrational properties of glassy Ga11Ge11Te78: experimentally constrained density functional study	The atomic structure and electronic and vibrational properties of glassy Ga11Ge11Te78 have been studied by combining density functional (DF) simulations with x-ray (XRD) and neutron diffraction (ND), extended x-ray absorption fine structure (EXAFS), and Raman spectroscopies. The final DF structure (540 atoms) was refined using reverse Monte Carlo methods to reproduce the XRD and ND data as well as Ge and Ga K-edge EXAFS spectra, while maintaining a semiconducting band gap and a total energy close to the DF minimum. The local coordination of Ga is tetrahedral, while Ge has twice as many tetrahedral as defective octahedral configurations. The average coordination numbers are Ga, 4.1, Ge, 3.8, and Te, 2.6. The chemical bonding around Ga involves Ga 4s, Ga 4p, Te 5s, and Te 5p orbitals, and the bond strengths show bonding close to covalent, as in Ge. There are fewer Te chains and cavities than in amorphous Te, and a prepeak in the structure factor at 1.0 angstrom(-1) indicates medium-range order of the Ga/Ge network. Density functional calculations show that contributions of Te-Te, Ga-Te, and Ge-Te bonds dominate the experimental Raman spectra in the 110-150 cm(-1) range.	infrared-transmitting glasses; chalcogenide glasses; Darwin mission; dynamics; tellurium; mechanism; sensors; spectra

Search

Login for students

Login for employees

Publication detail

Departments

Other Parts

Map

Services

Popular Links