بررسی ویژگی های ساختاری و الکترونی انبوهه و نانولایه ی دو ترکیب thptsb و thpdsb

در این پژوهش، ویژگی های ساختاری و الکترونی انبوهه و نانولایه ی ترکیب های نیم هویسلر thpdsb و thptsb بررسی شده اند. محاسبه ها بر پایه ی نظریه ی تابعی چگالی با استفاده از روش امواج تخت بهساخته ی خطی به علاوه ی اوربیتال های موضعی (lapw+lo) در کد محاسباتی wien2k انجام شده است. برای بررسی ویژگی های ساختاری از پتانسیل تبادلی- همبستگی lda ، pbe-gga و pbesol-gga در حضور برهمکنش اسپین- مدار و قطبش اسپینی استفاده شده است. از این محاسبه ها ثابت شبکه، مدول حجمی و مشتق مدول حجمی به دست آمده اند. ویژگی های الکترونی دو ترکیب در حالت انبوهه با رسم نوارهای انرژی و نمودارهای چگالی حالت های الکترونی با استفاده از رهیافت های lda ، pbesol-gga و ev-gga در حضور برهمکنش اسپین- مدار و هچنین رهیافت های pbe-gga و mbj-gga در حضور برهمکنش اسپین- مدار و قطبش اسپینی بررسی شده است. نتیجه ها نشان می دهد که هر دو ترکیب در حالت انبوهه رسانا هستند. محاسبه ی فرومغناطیس با رهیافت pbe-gga نشان می دهد که هر دو ترکیب برای برای هر دو جهت اسپینی، رسانا هستند و ویژگی مغناطیسی ضعیف در انبوهه ی خود دارند. سهم بیشتر چگالی حالت های الکترونی قبل از تراز فرمی ناشی از اوربیتال d اتم های pd و pt و بعد از تراز فرمی ناشی از اوربیتال f اتم th است. محاسبه ی انرژی همدوسی برای دو نانولایه ی مختلف از هر ترکیب نشان می دهد نانولایه ای که در آن اتم های th و sb در سطح قرار دارند نسبت به نانولایه ای که اتم pd یا pt در سطح قرار دارد پایدارتر است. رسم نمودار چگالی حالت های الکترونی نانولایه ی دو ترکیب، با استفاده از رهیافت pbe-gga در حضور برهمکنش اسپین- مدار و مقایسه ی آن با نمودار مربوط به انبوهه، نشان دهنده ی رسانندگی بیشتر در حالت نانولایه است. مقایسه ی نمودار چگالی حالت های الکترونی اتم های موجود در سطح با اتم های موجود در لایه ی میانی نانولایه و همچنین اندازه ی شیب میدان الکتریکی مربوط به آن ها که با استفاده از رهیافت های pbe-gga و ev-gga در حضور برهمکنش اسپین- مدار محاسبه شده اند نشان دهنده ی تقارن کمتر اتم های سطح نسبت به اتم های موجود در لایه ی میانی است. بررسی ساختار نواری دو ترکیب نشان می دهد ترکیب thpdsb در حالت انبوهه و نانولایه، نظم نواری معمولی دارد و رسانای معمولی است. در ساختار نواری ترکیب thptsb در حالت انبوهه، وارونی نوار رخ می دهد و این ترکیب در حالت انبوهه، رسانای توپولوژی است. در حالی که این ترکیب در حالت نانولایه، نظم نواری معمولی دارد. بررسی اثر فشار بر فاز توپولوژی دو ترکیب در حالت انبوهه نشان می دهد کاهش فشار موجب تغییر فاز ترکیب thpdsb از رسانای معمولی به رسانای توپولوژی و افزایش فشار موجب تغییر فاز ترکیب thptsb از رسانای توپولوژی به رسانای معمولی می شود.