Publication detail

Structural and vibrational study of Bi2Se3 under high pressure

Year: 2011

Type of publication: článek v odborném periodiku

Name of source: Physical Review B

Publisher name: American Physical Society

Place: College Park

Page from-to: "184110-1"-"184110-15"

Titles:

Language	Name	Abstract	Keywords
cze	Studium struktury a dynamiky mřížových kmitů Bi2Se3 za vysokého tlaku	Byly studovány strukturální a vibrační vlastnosti bismut selenidu (Bi2Se3) pomocí rentgenové difrakce a Ramanova rozptylu až do 20 resp. 30 GPa. Měření byly doplněny výpočty totální energie a dynamiky mříže. Naše experimentální výsledky ukazují fázový přechod z nízkotlaké rhomboedrální (R-3m) fáze (α-Bi2Se3) s šestinásobnou koordinací Bi na monoklinickou C2/m strukturu (β-Bi2Se3) se sedminásobnou koordinací Bi nad 10 GPa. Rovnicezávislost mřížkových parametrů a objemu α a β fáze Bi2Se3 na tlaku jsou představeny. Dále je diskutována přítomnost tlakem vyvolaného elektronového topologického fázového přechodu v α-Bi2Se3. Měření Ramanova rozptylu ukazuje, že Bi2Se3 prochází další dva fázové přechody kolem 20 a 28 GPa, pravděpodobně směrem k monoklinické C2/c a neuspořádané prostorově centrované kubické struktuře s 8-násobně a 9 - nebo 10-násobné koordinací. Tyto dvě vysokotlaké struktury jsou stejné jako ty, nedávno zjištěno při vysokých tlacích v Bi2Te3 a v Sb2Te3. Po uvolnění tlaku se Bi2Se3 vrací zpět k původní rhombohedrické fázi se značnou hysterezí. Symetrie, frekvence a tlakuové koeficienty, Ramanovy a infračervené režimy v různých fázích jsou ukázány a diskutovány.	dynamika mřížových kmitů; studium struktury; Bi2Se3; vliv vysokého tlaku; Ramanův rozptyl
eng	Structural and vibrational study of Bi2Se3 under high pressure	The structural and vibrational properties of bismuth selenide (Bi2Se3) have been studied by means of x-ray diffraction and Raman scattering measurements up to 20 and 30 GPa, respectively. The measurements have been complemented with ab initio total-energy and lattice dynamics calculations. Our experimental results evidence a phase transition from the low-pressure rhombohedral (R-3m) phase (α-Bi2Se3) with sixfold coordination for Bi to a monoclinic C2/m structure (β-Bi2Se3) with sevenfold coordination for Bi above 10 GPa. The equation of state and the pressure dependence of the lattice parameters and volume of α and β phases of Bi2Se3 are reported. Furthermore, the presence of a pressure-induced electronic topological phase transition in α-Bi2Se3 is discussed. Raman measurements evidence that Bi2Se3 undergoes two additional phase transitions around 20 and 28 GPa, likely toward a monoclinic C2/c and a disordered body-centered cubic structure with 8-fold and 9- or 10-fold coordination, respectively. These two high-pressure structures are the same as those recently found at high pressures in Bi2Te3 and Sb2Te3. On pressure release, Bi2Se3 reverts to the original rhombohedral phase after considerable hysteresis. Symmetries, frequencies, and pressure coefficients of the Raman and infrared modes in the different phases are reported and discussed.	lattice dynamics; structural study; Bi2Se3; high pressure efects; Raman scattering

Search

Login for students

Login for employees

Publication detail

Departments

Other Parts

Map

Services

Popular Links