Photoluminescence and electronic structure of α'-Ag8GeS6 crystals

Анотація

Кристал Ag₈GeS₆ синтезовано прямим сплавленням стехіометричної суміші елементарних Ag, Ge та S високої чистоти у запаяній кварцовій ампулі. Цей аргіродит кристалізується в орторомбічній структурі [просторова група Pmn21 (№ 33)] нижче ≈ 483 К. Теоретичні першопринципні розрахунки електронної зонної структури та густини станів кристала α'-Ag₈GeS₆ проведено з використанням узагальненої градієнтної апроксимації. Було використано функціонал Пердью–Берка– Ернзерхофа. Усі розраховані параметри добре корелюють з відомими експериментальними даними. На основі електронної зонної структури розраховано ефективну масу електрона та дірки у високосиметричних точках. Описано анізотропну поведінку електронної зонної структури. Розраховано температурну та концентраційну залежність коефіцієнта Зеєбека. Представлено температурну поведінку спектрів фотолюмінесценції α'-Ag₈GeS₆. Досліджено спектри випромінювання в діапазоні температур від 17 до 130 К при потужності лазерного збудження від 4 до 512 мВт в спектральному діапазоні 750–1650 нм. Описано дві основні смуги випромінювання, що спостерігаються при ≈ 1,35 та ≈ 1,57 еВ.