First-principles LCAO study of the low- and room-temperature phases of CdPS3

Анотація

Електронну та атомну структуру об’ємної шаруватої (2D) ван-дер-ваальсової сполуки CdPS₃ вивчено у низькотемпературній фазі R3, а також у фазі C2/m при кімнатній температурі з використанням розрахунків з перших принципів методом періодичної лінійної комбінації атомних орбіталей з гібридним метаобмінним кореляційним функціоналом M06. Результати розрахунку добре узгоджуються з експериментальними кристалографічними параметрами. Отримана ширина непрямої забороненої зони E_g = 3,4 еВ для моноклінної фази C2/m при кімнатній температурі є близькою до експериментальної величини, стосовно низькотемпературної тригональної фази R3 передбачається ширина непрямої забороненої зони E_g = 3,3 еВ. Вплив гідростатичного тиску на ширину забороненої зони в обох фазах досліджено у діапазоні тисків від 0 до 40 ГПа. В обох випадках залежність ширини забороненої зони від тиску має максимум, але при різних тисках. У фазі R3 ширина забороненої зони досягає максимального значення ~ 4 еВ при ~ 30 ГПа, тоді як у фазі C2/m максимальне значення ~3,6 еВ досягається вже при ~ 8 ГПа.