کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5447445 1511502 2017 18 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A first-principles study of the properties of four predicted novel phases of AlN
ترجمه فارسی عنوان
مطالعه‌ی اصول اولیه‌ی خواص چهار فاز جدید پیش‌بینی شده‌ی AlN
کلمات کلیدی
آلومینیوم نیترید؛ فازهای جدید؛ خواص فیزیکی؛ محاسبات اصول اولیه
فهرست مطالب مقاله
چکیده

کلمات کلیدی

1.مقدمه

2-روش‌ها

3-بحث و نتایج

3-1- خواص ساختاری

3-2 خواص کشسانی و فونونی

3-3- خواص ترمودینامیکی

3-4 خواص الکترونی

3-4-1 ساختار نواری و چگالی حالات

3-4-2 اختلاف چگالی الکترونی و جمعیت بار مولیکن

3-5 خواص نوری

4-نتیجه گیری

نکات برجسته   
ترجمه چکیده
خواص ساختاری، کشسانی، ترمودینامیکی، الکترونی و نوری چهار فاز جدید پیش‌بینی شده‌ی AN (Pmn21-AlN, Pbam-AlN, Pbca-AlN و Cmcm-AlN) با استفاده از اصول اولیه مطابق با نظریه‌ی تابع چگالی (DFT) برآورد شده‌اند. این فازها با استفاده از روش کالیپسو بدست آمده‌اند ولی هنوز بصورت تجربی با یکدیگر ترکیب نشده‌اند. در این پژوهش، ما برخی از خواص آنها را پیش‌بینی می‌کنیم. این خواص به ترتیب با استفاده از GGA-PBE و PBE0 تحلیل شده‌اند. به کمک PBE0 نتایج صحیح‌تری بدست آمده است. Cmcm-AlN شکل‌پذیری بهتری دارد و مدول یانگ آن نسبت به Pmn21-AlN, Pbam-AlN و Pbca-AlN ناهمسانگردی واضح‌تری دارد. دمای دِبی در دماهای بالاتر، وابستگی دمایی ضعیفی نشان می‌دهد و به یک مقدار ثابت میل می‌کند. حد دولون و پتی برای تمام چهار فاز جدید AlN و wz-AlN در حدود 48 J mol-1 K-1 است و آنها تقریبا قانون دمای یکسانی دارند. ساختارهای نواری نشان می‌دهد که چهار فاز AlN نیم‌رساناهایی با گاف انرژی مستقیم پهن هستند که مقادیر گاف انرژی آنها 5.95 eV (Pmn21-AlN)، 5.99 eV (Pbam-AlN)، 5.88 eV (Pbca-AlN) و 5.59 eV (Cmcm-AlN) است. رفتارهای پیوندی آنها ترکیبی از طبیعت یونی و کوالانسی است. همچنین ثابت‌های دی‌الکتریک، ضریب شکست، بازتابندگی، جذب، طیف‌های افت انرژی، رسانندگی، طیف‌های رامان به دقت برآورد شده‌اند. هر چهار فاز، بسامد پلاسمای کمتری نسبت به wz-AlN دارد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی مواد مواد الکترونیکی، نوری و مغناطیسی
پیش نمایش مقاله
مطالعه‌ی اصول اولیه‌ی خواص چهار فاز جدید پیش‌بینی شده‌ی AlN
چکیده انگلیسی
Structural, elastic, thermodynamic, electronic and optical properties of four predicted novel AlN phases (Pmn21-AlN, Pbam-AlN, Pbca-AlN and Cmcm-AlN) are calculated using first-principles according to density function theory (DFT). These phases were found using the CALYPSO method but have not yet been synthesized experimentally. Here we predict some of their properties. The properties are analyzed by means of GGA-PBE and PBE0 respectively. The more precision results are obtained by PBE0. Cmcm-AlN owns better plasticity and it's Young's modulus has clearer anisotropy than Pmn21-AlN, Pbam-AlN and Pbca-AlN. The Debye temperature, under higher temperature, shows weak temperature dependence and approach to a constant value. The Dulong-Petit limit of all four novel AlN phases and wz-AlN is about 48 J mol−1 K−1 and they have almost the same temperature law. The band structures show that the four AlN are the wide direct band gap semiconductors, which band gaps are 5.95 (Pmn21-AlN), 5.99 (Pbam-AlN), 5.88 (Pbca-AlN) and 5.59 eV (Cmcm-AlN). The bonding behaviors are the combination of covalent and ionic nature. The dielectric constants, refractive index, reflectivity, absorption, loss spectra, conductivity and Raman spectra are also calculated in detail. All four phases have a lower plasma frequency than of wz-AlN.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Physics and Chemistry of Solids - Volume 104, May 2017, Pages 68-78
نویسندگان
, , , ,