Дослідження фаз ScN при високому тиску з перших принципів
We report the results of first-principles total-energy calculations for structural properties of scandium nitride (ScN) semiconductor compound in NaCl-type (B1), CsCl-type (B2), zincblende-type (B3), wurtzite-type (B4), NiAs-type (B81), CaSi-type (Bc), B-Sn-type (A5), and CuAu-type (L10) structures....
Збережено в:
| Дата: | 2021 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
Publishing house "Academperiodika"
2021
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2020305 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Ukrainian Journal of Physics |
Репозитарії
Ukrainian Journal of Physics| id |
ujp2-article-2020305 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
ujp2-article-20203052021-09-13T10:46:11Z First Principles Study of High-Pressure Phases of ScN Дослідження фаз ScN при високому тиску з перших принципів Yagoub, R. Rekkab Djabri, H. Daoud, S. Beloufa, N. Belarbi, M. Haichour, A. Zegadi, C. Louhibi Fasla, S. FP-LAPW scandium nitride phase transition GGA electronic structure повнопотенцiальний метод лiнеаризованих приєднаних плоских хвиль нiтрид скандiю фазовий перехiд наближення узагальненого градiєнта електронна структура We report the results of first-principles total-energy calculations for structural properties of scandium nitride (ScN) semiconductor compound in NaCl-type (B1), CsCl-type (B2), zincblende-type (B3), wurtzite-type (B4), NiAs-type (B81), CaSi-type (Bc), B-Sn-type (A5), and CuAu-type (L10) structures. Calculations have been performed with the use of the all-electron full-potential linearized augmented plane wave FP-LAPW method based on density-functional theory (DFT) in the generalized gradient approximation (GGA) for the exchange correlation energy functional. We predict a new phase transition from the most stable cubic NaCl-type structure (B1) to the B-Sn-type one (A5) at 286.82 GPa with a direct band-gap energy of about 1.975 eV. Our calculations show that ScN transforms from the orthorhombic CaSi-type structure (Bc) to A5 at 315 GPa. In agreement with earlier ab initio works, we find that B1 phase transforms to Bc, L10, and B2 structures at 256.27 GPa, 302.08 GPa, and 325.97 GPa, respectively. The electronic structure of A5 phase shows that ScN exhibits a direct band-gap at X point, with Eg of about 1.975 eV. Представлено результати повноенергетичних розрахункiв з перших принципiв структурних властивостей напiвпровiдника нiтриду скандiю (ScN) в структурах типу NaCl (B1), CsCl (B2), сфалериту (B3), вюрциту (B4), NiAs (B81), CaSi (Bc), B-Sn (A5), i CuAu (L10). Розрахунки виконано багатоелектронним повнопотенцiальним методом лiнеаризованих приєднаних плоских хвиль, заснованим на теорiї функцiонала густини в наближеннi узагальненого градiєнта для функцiонала обмiнної кореляцiйної енергiї. Передбачено новий фазовий перехiд iз найбiльш стабiльної кубiчного типу NaCl структури (B1) в структуру типу B-Sn (A5) при тиску 286,82 ГПа з величиною прямозонної щiлини близько 1,975 еВ. Ми показали, що ScN перетвориться з орторомбiчного типу CaS структури (Bc) в A5 при 315 ГПа. Вiдповiдно до вiдомих ab initio розрахункiв, ми знайшли, що B1 фаза переходить у Bc, L10 та B2 структури при 256,27 ГПа, 302,08 ГПа i 325,97 ГПа, вiдповiдно. Електронна структура фази A5 показує, що ScN має прямозонну щiлину в X точцi з Eg близько 1,975 еВ. Publishing house "Academperiodika" 2021-09-13 Article Article Original Research Article (peer-reviewed) Оригінальна дослідницька стаття (з незалежним рецензуванням) application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2020305 10.15407/ujpe66.8.699 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 66 No. 8 (2021); 699 Український фізичний журнал; Том 66 № 8 (2021); 699 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe66.8 en https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2020305/1966 Copyright (c) 2021 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine |
| institution |
Ukrainian Journal of Physics |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
FP-LAPW scandium nitride phase transition GGA electronic structure повнопотенцiальний метод лiнеаризованих приєднаних плоских хвиль нiтрид скандiю фазовий перехiд наближення узагальненого градiєнта електронна структура |
| spellingShingle |
FP-LAPW scandium nitride phase transition GGA electronic structure повнопотенцiальний метод лiнеаризованих приєднаних плоских хвиль нiтрид скандiю фазовий перехiд наближення узагальненого градiєнта електронна структура Yagoub, R. Rekkab Djabri, H. Daoud, S. Beloufa, N. Belarbi, M. Haichour, A. Zegadi, C. Louhibi Fasla, S. Дослідження фаз ScN при високому тиску з перших принципів |
| topic_facet |
FP-LAPW scandium nitride phase transition GGA electronic structure повнопотенцiальний метод лiнеаризованих приєднаних плоских хвиль нiтрид скандiю фазовий перехiд наближення узагальненого градiєнта електронна структура |
| format |
Article |
| author |
Yagoub, R. Rekkab Djabri, H. Daoud, S. Beloufa, N. Belarbi, M. Haichour, A. Zegadi, C. Louhibi Fasla, S. |
| author_facet |
Yagoub, R. Rekkab Djabri, H. Daoud, S. Beloufa, N. Belarbi, M. Haichour, A. Zegadi, C. Louhibi Fasla, S. |
| author_sort |
Yagoub, R. |
| title |
Дослідження фаз ScN при високому тиску з перших принципів |
| title_short |
Дослідження фаз ScN при високому тиску з перших принципів |
| title_full |
Дослідження фаз ScN при високому тиску з перших принципів |
| title_fullStr |
Дослідження фаз ScN при високому тиску з перших принципів |
| title_full_unstemmed |
Дослідження фаз ScN при високому тиску з перших принципів |
| title_sort |
дослідження фаз scn при високому тиску з перших принципів |
| title_alt |
First Principles Study of High-Pressure Phases of ScN |
| description |
We report the results of first-principles total-energy calculations for structural properties of scandium nitride (ScN) semiconductor compound in NaCl-type (B1), CsCl-type (B2), zincblende-type (B3), wurtzite-type (B4), NiAs-type (B81), CaSi-type (Bc), B-Sn-type (A5), and CuAu-type (L10) structures. Calculations have been performed with the use of the all-electron full-potential linearized augmented plane wave FP-LAPW method based on density-functional theory (DFT) in the generalized gradient approximation (GGA) for the exchange correlation energy functional. We predict a new phase transition from the most stable cubic NaCl-type structure (B1) to the B-Sn-type one (A5) at 286.82 GPa with a direct band-gap energy of about 1.975 eV. Our calculations show that ScN transforms from the orthorhombic CaSi-type structure (Bc) to A5 at 315 GPa. In agreement with earlier ab initio works, we find that B1 phase transforms to Bc, L10, and B2 structures at 256.27 GPa, 302.08 GPa, and 325.97 GPa, respectively. The electronic structure of A5 phase shows that ScN exhibits a direct band-gap at X point, with Eg of about 1.975 eV. |
| publisher |
Publishing house "Academperiodika" |
| publishDate |
2021 |
| url |
https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2020305 |
| work_keys_str_mv |
AT yagoubr firstprinciplesstudyofhighpressurephasesofscn AT rekkabdjabrih firstprinciplesstudyofhighpressurephasesofscn AT daouds firstprinciplesstudyofhighpressurephasesofscn AT beloufan firstprinciplesstudyofhighpressurephasesofscn AT belarbim firstprinciplesstudyofhighpressurephasesofscn AT haichoura firstprinciplesstudyofhighpressurephasesofscn AT zegadic firstprinciplesstudyofhighpressurephasesofscn AT louhibifaslas firstprinciplesstudyofhighpressurephasesofscn AT yagoubr doslídžennâfazscnprivisokomutiskuzperšihprincipív AT rekkabdjabrih doslídžennâfazscnprivisokomutiskuzperšihprincipív AT daouds doslídžennâfazscnprivisokomutiskuzperšihprincipív AT beloufan doslídžennâfazscnprivisokomutiskuzperšihprincipív AT belarbim doslídžennâfazscnprivisokomutiskuzperšihprincipív AT haichoura doslídžennâfazscnprivisokomutiskuzperšihprincipív AT zegadic doslídžennâfazscnprivisokomutiskuzperšihprincipív AT louhibifaslas doslídžennâfazscnprivisokomutiskuzperšihprincipív |
| first_indexed |
2023-03-24T08:59:09Z |
| last_indexed |
2023-03-24T08:59:09Z |
| _version_ |
1795757716830945280 |