Расчеты электронной структуры 2D-слоев интерметаллида NaAu
Ю.А. Кузнецов, М.Н. Лапушкин
ФГБУН «Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук»
DOI: 10.26456/pcascnn/2021.13.475
Оригинальная статья
Аннотация: Проведен расчет плотности состояний различной толщины 2D -слоев интерметаллида NaAu . 2D-слоев интерметаллида NaAu моделировались суперячейки NaAu (111) 2×2×2. Для монослойного 2D-слоя интерметаллида NaAu установлено наличие запрещенной зоны с шириной 1,87 эВ. Увеличение толщины толщины 2D-слоев интерметаллида NaAu до двух монослоев показал уменьшение ширины запрещенной зоны до 0,81эВ. Дальнейшее увеличение толщины 2D -слоев интерметаллида NaAu приводит к исчезновению запрещенной зоны, что указывает на переход полупроводник – металл для 2D-слоя интерметаллида NaAu толщиной три монослоя. Валентная зона 2D-слоя интерметаллида NaAu сформирована в основном Au 5d электронами, с незначительным вкладом Au 6s и Au 6p электронов. Зона проводимости NaAu образована в основном Au 6p электронами с незначительным вкладом электронов Na 3s.
Ключевые слова: электронная структура, интерметаллические соединения, 2D -слой, аурид натрия
- Кузнецов Юрий Александрович – научный сотрудник, ФГБУН «Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук»
- Лапушкин Михаил Николаевич – к.ф.-м.н., доцент по специальности, старший научный сотрудник, ФГБУН «Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук»
Ссылка на статью:
Кузнецов, Ю.А. Расчеты электронной структуры 2D-слоев интерметаллида NaAu / Ю.А. Кузнецов, М.Н. Лапушкин // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2021. — Вып. 13. — С. 475-482. DOI: 10.26456/pcascnn/2021.13.475.
Полный текст: загрузить PDF файл
Библиографический список:
1. Spicer, W.E. Photoemission and band structure of the semiconducting compound CsAu / W.E. Spicer // Physical Review. – 1962. – V. 125. – I. 4. – P. 1297-1299. DOI:10.1103/PhysRev.125.1297.
2. Jansen, M. The chemistry of gold as an anion / M. Jansen // Chemical Society Reviews. – 2008. – V. 37. – I. 9. – P. 1826-1835. DOI: 10.1039/b708844m.
3. Priecel, P. Anisotropic gold nanoparticles: Preparation and applications in catalysis / P. Priecel, H. Adekunle Salami, S. Romen et al. // Chinese Journal of Catalysis. – 2016. – V. 37. – I. 10. – P. 1619-1650. DOI: 10.1016/S1872-2067(16)62475-0.
4. Jamkhande, P.G. Metal nanoparticles synthesis: An overview on methods of preparation, advantages and disadvantages, and applications / P.G. Jamkhande, N.W. Ghule, A.H. Bamer, M.G. Kalaskar // Journal of Drug Delivery Science and Technology. – 2019. – V. 53. – Art. № 101174. – 11 p. DOI: 10.1016/j.jddst.2019.101174.
5. Korotcenkov, G. Conductometric gas sensors based on metal oxides modified with gold nanoparticles: a review / G. Korotcenkov, V. Brinzari, B.K. Cho // Microchimica Acta. – 2016. – V. 183. – I. 3. – P. 1033-1054. DOI: 10.1007/s00604-015-1741-z.
6. Ageev, V.N. Electron-stimulated desorption of sodium atoms from sodium layers adsorbed on a gold film / V.N. Ageev, Yu.A. Kuznetsov // Physics of the Solid State. – 2008. – V. 50. – I. 2. – P. 379-382. DOI: 10.1134/S1063783408020261.
7. Кузнецов, Ю.А. Электронно-стимулированная десорбция атомов калия, адсорбированных на поверхности золота / Ю.А. Кузнецов, М.Н. Лапушкин // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2020. – Вып. 12. – С. 836-844. DOI: 10.26456/pcascnn/2020.12.836.
8. Кузнецов, Ю.А. Электронно-стимулированная десорбция атомов цезия, адсорбированных на поверхности золота / Ю.А. Кузнецов, М.Н. Лапушкин // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2015. – Вып. 7. – С. 333-340.
9. Grosch, G.H. Chemical trends in gold alkali alloys: A density functional theory study on stability and charge transfer Part I: Gold alkali alloys of the formula MAu / G.H. Grosch, K.-J. Range // Journal of Alloys and Compounds. – 1996. – V. 233. – I. 1-2. – P. 30-38. DOI: 10.1016/0925-8388(96)80030-2.
10. Sarmiento-Perez, R. Sodium-gold binaries: novel structures for ionic compounds from an ab initio structural search / R. Sarmiento-Perez, T.F.T. Cerqueira, I. Valencia-Jaime et al. // New Journal of Physics. – 2013. – V. 15. – Art. № 115007. – 9 p. DOI: 10.1088/1367-2630/15/11/115007.
11. Grosch, G.H. Chemical trends in gold alkali alloys – a DFT-study on stability and charge transfer Part II: Gold alkali alloys of the formula MAu5 / G.H. Grosch, K.-J. Range // Journal of Alloys and Compounds. – 1996. – V. 233. – I. 1-2. – P. 39-43. DOI: 10.1016/0925-8388(96)80031-4.
12. Giannozzi, P. QUANTUM ESPRESSO: a modular and open-source software project for quantum simulations of materials / P. Giannozzi, S. Baroni, N. Bonini // Journal of Physics: Condensed Matter. – 2009. – V. 21. – №. 39. – Art. № 395502. – 19 p. DOI: 10.1088/0953- 8984/21/39/395502.
13. Perdew, J.P. Generalized gradient approximation made simple / J.P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof // Physical Review Letters. – 1996. – V. 77. – I. 18. – P. 3865-3868. DOI: 10.1103/physrevlett.77.3865.
14. Troullier, N. Efficient pseudopotentials for plane-wave calculations / N. Troullier, J.L. Martins // Physical Review B. – 1991. – V. 43. – I. 3. – P. 1993-2006. DOI: 10.1103/physrevb.43.1993.
15. Nishihara S. BURAI 1.3 A GUI of Quantum ESPRESSO. – Режим доступа: www.url: https://nisihara.wixsite.com/burai. – 16.08.2021.
16. Koenig, C. Electronic properties of alkali-metal – gold compounds / C. Koenig, N.E. Christensen, J. Kollar // Physical Review B. – 1984. – V. 29. – I. 12. – P. 6481-6488. DOI: 10.1103/PhysRevB.29.6481.
17. Watson, R.E. Charge transfer in gold–alkali-metal systems / R.E. Watson, M. Weinert // Physical Review B. – 1994. – V. 49. – I. 11. – P. 7148-7154. DOI: 10.1103/PhysRevB.49.7148.