Přejít k obsahu


Effect of S and Se replacement on electronic and thermoelectric features of BaCu2GeQ4 (Q ¼ S, Se) chalcogenide crystals

Citace:
AZAM, S. A., IRFAN, M. F., ABBAS, Z., KHAN, S. A., KITYK, I. V., KANWAL, T., SOHAIL, M., MUHAMMAD, S., AL-SEHEMI, A. G. M. Effect of S and Se replacement on electronic and thermoelectric features of BaCu2GeQ4 (Q ¼ S, Se) chalcogenide crystals. JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS, 2019, roč. 790, č. JUN 25 2019, s. 666-674. ISSN: 0925-8388
Druh: ČLÁNEK
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Effect of S and Se replacement on electronic and thermoelectric features of BaCu2GeQ4 (Q ¼ S, Se) chalcogenide crystals
Rok vydání: 2019
Autoři: Sikander A. Azam , Muhammad Faisal Irfan , Zeesham Abbas , Saleem Ayaz Khan MSc., Ph.D. , Iwan V. Kityk , Tanzila Kanwal , Mohammad Sohail , Shabbir Muhammad , Abdullah Ghodran M. Al-Sehemi
Abstrakt CZ: Pro kvartérního chalkogenidy BaCu2GeQ4 (Q = S, Se), optoelektronických, strukturální a transportní vlastnosti jsou zkoumány pomocí přesné všechny elektrony FPeLAPW metoda [plný potenciál linearizován rozšířený rovinné vlny]. Mřížkové konstanty vypočtené teoreticky jsou stanovena tak, aby v dobré shodě s hodnotami, které jsou měřeny experimentálně. Je zjištěno, že všechny Titulní sloučeniny jsou přímé polovodiče zakázaným pásem, a tato energie odstupu pásma se nachází G-G symetrie bodů. Současně se při výměně S pomocí SE zakázaný pás velikost se snižuje. Optické konstanty disperze jako imaginární a reálné složky dielektrických funkcí, extinkčních koeficientů, indexu lomu, odrazivost je, absorpčních koeficientů, které byly také vypočteny pro tyto sloučeniny. Vysoká absorpce a přímé charakteristiky zakázaným pásem těchto sloučenin v UVeVisible energetickém rozsahu ukazují, že tyto perovskytové struktury by mohly být použity v optoelektronických a optických přístrojů pracujících v UV eVisible rozsahu energetického spektra. Vypočtený dvojlom (0,012 a 0,083) zvyšuje vhodnost BaCu2GeSe4 srovnání s BaCu2GeS4 obvykle aplikuje jako nelineární optické materiály. Vypočtené dopravy koeficienty vykazují anizotropní charakter materiálů, po dohodě s jejich elektronových stavů. Transportní vlastnosti ukazují silnější koncentrace nosiče podél Ge-s, Ba-P a Cu-d orbitalů, což potvrzuje, že tyto orbitaly jsou hlavní pro elektrické dopravní funkce. Hodnoty efektivní hmotnosti elektronů jsou vypočteny podle zakřivení CBM pásma 124 a 184 pro BaCu2GeS4 a BaCu2GeSe4 resp. Zkoumání termoelektrického účiníku ukazuje, že BaCu2GeS4 je mnohem lepší než BaCu2GeSe4 v celém teplotním intervalu, který dělat to vhodný pro budoucí technologické aplikace
Abstrakt EN: For the Quaternary Chalcogenides BaCu2GeQ4 (Q ¼ S, Se) optoelectronic, structural and transport properties are explored using accurate all electrons FPeLAPW [full potential linearized augmented plane wave] method. The lattice constants calculated theoretically are established to be in fine agreement with the values that are measured experimentally. It is established that all the titled compounds are direct band gap semiconductors and this energy band gap is situated G- G symmetry points. At the same time the band gap magnitude decreases during replacement of S by Se. Optical constant dispersion like imaginary and real components of dielectric functions, extinction coefficients, refractive indices, reflectivity's, absorption coefficients, have been also calculated for these compounds. High absorption and the direct band gap characteristics of these compounds in the UV-Visible energy range indicate that these perovskite structures might be used in optoelectronic and optical devices working in the UV-Visible range of the energy spectrum. The calculated birefringence (0.012 and 0.083) enhances the suitability of BaCu2GeSe4 compared to BaCu2GeS4 usually applied as nonlinear optical materials. The computed transport coefficients exhibit the anisotropic nature of the materials, in agreement with their electronic states. The transport properties show stronger carrier concentrations along the Ge-s, Ba-p and Cu-d orbitals, confirming that these orbitals are principal for the electrical transport features. The values of effective mass of electrons are computed by curvature of the CBM band 124 and 184 for BaCu2GeS4 and BaCu2GeSe4 respectively. Investigating of the thermoelectric power factor shows that BaCu2GeS4 is much better than BaCu2GeSe4 over the entire temperature interval which make it suitable for future technological applications
Klíčová slova

Zpět

Patička