Vibrational and thermodynamic properties of GeSe in the quasiharmonic approximation

正交晶系 材料科学 热力学 密度泛函理论 声子 格子(音乐) 凝聚态物理 晶体结构 物理 量子力学 化学 结晶学 声学
作者
Volker L. Deringer,Ralf P. Stoffel,Richard Dronskowski
出处
期刊:Physical Review B [American Physical Society]
卷期号:89 (9) 被引量:67
标识
DOI:10.1103/physrevb.89.094303
摘要

Finite-temperature properties such as thermodynamic state functions can be obtained for a range of crystalline materials by combining density functional theory (DFT) with lattice-dynamics approaches. Despite the usefulness of such first-principles predictions, their results must be carefully checked for accuracy, especially in cases where the DFT description of the material itself is nontrivial. Here, we investigate a prototypical layered semiconductor, namely, germanium selenide (GeSe) by dispersion-corrected DFT, lattice-dynamics computations, and a thermodynamic framework that relies on the quasiharmonic approximation (QHA). We study phonon band structures, their evolution under pressure, and finite-temperature thermodynamic state functions. Besides the layered orthorhombic structure, this analysis includes the high-temperature cubic (rocksalt-type) polymorph of GeSe, which is shown to exhibit imaginary vibrational modes but emerging dynamic stability under increasing external pressure. The effect of these imaginary vibrational modes on the QHA and hence on computed thermochemical properties is critically evaluated. First-principles thermodynamics correctly predict a high-temperature transition from the orthorhombic to the cubic structure, albeit the transition temperature is severely underestimated. This simple compound allows us to address important methodological questions regarding the QHA treatment of crystalline solids.

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
1秒前
1秒前
orixero应助JAYhxt采纳,获得30
2秒前
2秒前
2秒前
zirconium完成签到,获得积分20
2秒前
2秒前
阔达如松发布了新的文献求助10
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
留胡子的千青完成签到,获得积分20
3秒前
5秒前
关23完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
大鱼发布了新的文献求助10
5秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
哦豁应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
8秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
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
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
从k到英国情人 1500
Rare earth elements and their applications 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5767182
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5568519
关于积分的说明 15414583
捐赠科研通 4901198
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2636869
邀请新用户注册赠送积分活动 1585074
关于科研通互助平台的介绍 1540240