MgS和MgSe物性的第一原理研究.pdf

1、應(yīng)用基于密度泛函理論的第一性原理方法,計(jì)算了不同壓力下巖鹽礦(RS)結(jié)構(gòu)和閃鋅礦(ZB)結(jié)構(gòu)MgS和MgSe晶體的電子結(jié)構(gòu)、彈性性質(zhì)和光學(xué)性質(zhì),所得結(jié)果表明:
　　 零壓下RS結(jié)構(gòu)的MgS和MgSe比ZB結(jié)構(gòu)的MgS和MgSe具有更低的能量。隨著壓力增加,原子間的鍵長變短、電荷轉(zhuǎn)移增多、費(fèi)米能級上下的電子態(tài)密度峰位置分別向高、低能級方向移動,同時電子態(tài)密度譜展寬、峰值降低,并且態(tài)密度的峰發(fā)生劈裂。此外,壓力使兩種結(jié)構(gòu)的MgS和M

2、gSe的能帶結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,禁帶寬度變??；ZB結(jié)構(gòu)的MgS和MgSe由直接帶型半導(dǎo)體變?yōu)殚g接型帶隙半導(dǎo)體,轉(zhuǎn)變壓力分別在5GPa、10GPa附近。
　　 計(jì)算所得的兩種結(jié)構(gòu)的MgS、MgSe的彈性常數(shù)與其他的理論計(jì)算符合較好。利用所得的彈性常數(shù)以及經(jīng)驗(yàn)判據(jù),對兩種結(jié)構(gòu)的MgS和MgSe的延脆性進(jìn)行估算。結(jié)果表明,RS結(jié)構(gòu)的MgS和MgSe的延展性優(yōu)于ZB結(jié)構(gòu)的MgS和MgSe,ZB結(jié)構(gòu)的MgS和MgSe呈現(xiàn)出較大的脆性。