First-principles study of the order-disorder transition and its effects on the optoelectronic property of ABiS2 (A=Na, K)

材料科学 财产(哲学) 凝聚态物理 订单(交换) 物理 业务 认识论 哲学 财务
作者
Jingxiu Yang,Jianping Wang,Chi Yang,Wen‐Hua Zhang,Su‐Huai Wei
出处
期刊:Physical Review Materials [American Physical Society]
卷期号:4 (8) 被引量:5
标识
DOI:10.1103/physrevmaterials.4.085402
摘要

Using first-principles methods, we have studied structural and electronic properties of ternary sulfide $A\mathrm{Bi}{\mathrm{S}}_{2}$ ($A=\mathrm{Na},\phantom{\rule{0.16em}{0ex}}\mathrm{K}$) compounds for low cost and environmentally friendly optoelectronic applications. We find that the most stable crystal structure of these compounds at low temperature forms a 1 \ifmmode\times\else\texttimes\fi{} 1 rocksalt based ${\mathrm{Bi}}^{3+}$ and ${A}^{+}$ superlattice along the [111] direction. The ordered phase will transform to the disordered phase at high temperature, with the calculated order-disorder transition temperature for $\mathrm{K}\mathrm{Bi}{\mathrm{S}}_{2}$ (${T}_{c}=\ensuremath{\sim}1200\phantom{\rule{0.16em}{0ex}}\mathrm{K}$), higher than that for $\mathrm{Na}\mathrm{Bi}{\mathrm{S}}_{2}$ (${T}_{c}=\ensuremath{\sim}900\phantom{\rule{0.16em}{0ex}}\mathrm{K}$) due to the larger size mismatch between K and Bi than between Na and Bi. The disordered phase has higher optical absorption than the ordered one with the light absorption threshold at 1.33 and 1.57 eV, respectively, for $\mathrm{Na}\mathrm{Bi}{\mathrm{S}}_{2}$ and $\mathrm{K}\mathrm{Bi}{\mathrm{S}}_{2}$. The good agreement between our calculated properties such as x-ray diffraction and light absorption of the partially disordered phase and the experimental observations suggests that the partially disordered phase, instead of the ordered phase, was formed in experimental samples. Our study provides theoretical insights into the order-disorder transition and the corresponding variation of the crystal and electronic structures of rocksalt based $A\mathrm{Bi}{\mathrm{S}}_{2}$ ($A=\mathrm{Na},\phantom{\rule{0.16em}{0ex}}\mathrm{K}$) compounds, which is helpful for future synthesis and applications of these materials.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
12秒前
Gary完成签到 ,获得积分10
12秒前
今天不熬夜完成签到 ,获得积分10
13秒前
ZOVF发布了新的文献求助10
17秒前
明月朗晴完成签到 ,获得积分10
20秒前
LN完成签到,获得积分10
21秒前
wulin314完成签到,获得积分10
24秒前
大大大忽悠完成签到 ,获得积分10
37秒前
zhang完成签到 ,获得积分10
38秒前
蛋蛋1完成签到,获得积分10
39秒前
麦田麦兜完成签到,获得积分10
44秒前
45秒前
科研路上的绊脚石完成签到,获得积分10
53秒前
56秒前
Stone发布了新的文献求助10
1分钟前
nwq完成签到,获得积分10
1分钟前
叁月二完成签到 ,获得积分10
1分钟前
506407完成签到,获得积分10
1分钟前
JUN完成签到,获得积分10
1分钟前
ll完成签到,获得积分10
1分钟前
瞿人雄完成签到,获得积分10
1分钟前
DY发布了新的文献求助10
1分钟前
没心没肺完成签到,获得积分10
1分钟前
轻松的越彬完成签到 ,获得积分10
1分钟前
songge完成签到,获得积分10
1分钟前
学术霸王完成签到,获得积分10
1分钟前
江南第八完成签到,获得积分10
1分钟前
Young完成签到 ,获得积分10
1分钟前
2分钟前
AllRightReserved完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
junjie完成签到 ,获得积分10
2分钟前
烦烦发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
3分钟前
Stone发布了新的文献求助10
3分钟前
心灵美天奇完成签到 ,获得积分10
3分钟前
sci完成签到 ,获得积分10
3分钟前
ALU完成签到 ,获得积分10
3分钟前
jixiekaifa完成签到 ,获得积分10
3分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6353173
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8168000
关于积分的说明 17191378
捐赠科研通 5409173
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2863606
邀请新用户注册赠送积分活动 1840960
关于科研通互助平台的介绍 1689820