Model phonon spectra of Cu₇SiS₅I and Ag₇SiS₅I crystals

• Published in: Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics
• Date: 2020
• Main Authors: Nebola, I.I., Katanytsia, A.F., Shteyfan, A.Ya., Shkyrta, I.M., Studenyak, I.P., Timko, M., Kopčanský, P.
• Format: Article
• Language: English
• Published: Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України 2020
• Subjects: Semiconductor Physics
• Online Access: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/215915
• Journal Title: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Cite this: Model phonon spectra of Cu₇SiS₅I and Ag₇SiS₅I crystals / I.I. Nebola, A.F. Katanytsia, A.Ya. Shteyfan, I.M. Shkyrta, I.P. Studenyak, M. Timko, P. Kopčanský // Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics. — 2020. — Т. 23, № 4. — С. 366-371. — Бібліогр.: 12 назв. — англ.

In the context of superspatial symmetry, the crystal structures of the Cu₇SiS₅I and Ag₇SiS₅I superionic conductors have been analyzed. To calculate the phonon spectra, the model of FCC superlattice (8а, 8а, 0; 8а, 0, 8а; 0, 8а, 8а) in the metric of protocrystal (а, а, 0; а, 0, а; 0, а, а) has been developed. For the developed model, the general (3+3)-dimensional basis, the array of modulation vectors, and mass modulation functions have been presented. The model calculations of phonon spectra dispersion for Cu₇SiS₅I and Ag₇SiS₅I crystals in schemes with various partial occupation of crystallographic orbits by Cu(Ag) atoms have been performed. The dispersion dependences of phonon spectra for Cu₇SiS₅I and Ag₇SiS₅I crystals in the high-symmetric directions of the Brillouin zone have been presented. The genesis of phonon branches of vibrational spectra has been analyzed. У концепції надпросторової симетрії проаналізовано кристалічну структуру суперіонних провідників Cu₇SiS₅I та Ag₇SiS₅I. Для розрахунку фононних спектрів розроблено модель надґратки ГЦК (8а, 8а, 0; 8а, 0, 8а; 0, 8а, 8а) у метриці протокристала (а, а, 0; а, 0, а; 0, а, а). Для розробленої моделі представлено загальний (3+3)-вимірний базис, масив векторів модуляції та функції модуляції маси. Проведено модельні розрахунки дисперсії фононних спектрів для кристалів Cu₇SiS₅I та Ag₇SiS₅I у схемах з різним частковим заповненням кристалографічних орбіт атомами Cu(Ag). Наведено дисперсійні залежності фононних спектрів для кристалів Cu₇SiS₅I та Ag₇SiS₅I у високосиметричних напрямках зони Бриллюена. Проаналізовано походження фононних гілок коливних спектрів.