ЭЛЕКТРОННОЕ СТРОЕНИЕ КРИСТАЛЛОВ LiMO2 (M = B, Al, Ga, In, Tl)

10.25712/ASTU.1811-1416.2025.03.005

Авторы

  • Екатерина Дугинова Кузбасский государственный технический университет им. Т.Ф. Горбачева https://orcid.org/0000-0002-4199-4334
  • Юрий Басалаев Кузбасский государственный технический университет им. Т.Ф. Горбачева https://orcid.org/0000-0002-6779-6109
  • Софья Маринова Кафедра физики, Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева, г. Москва, Россия https://orcid.org/0000-0002-0715-8295
  • Оксана Басалаева Кафедра физики, Кузбасский государственный технический университет им. Т.Ф. Горбачева, г. Кемерово, Россия https://orcid.org/0000-0002-6779-6109

Ключевые слова:

халькопирит, LiBO2, LiAlO2, LiGaO2, LiInO2, LiTlO2, полупроводник, диэлектрик, плотность состояний, гипотетический

Аннотация

В рамках теории функционала плотности (DFT) впервые исследована структура халькопирита гипотетических соединений LiMO2 (M = Al, Ga, In, Tl), определены равновесные структурные параметры. Расчеты энергетической зонной структуры кристаллов LiMO2 проведены с помощью программных кодов CRYSTAL и Quantum Espresso с использованием функционалов LDA, GGA, PBE и PBEsol. В точках высокой симметрии для халькопиритов (T, Г, N) вычислена энергетическая зонная структура и плотность состояний кристаллов LiMO2. Все исследуемые кристаллы LiMO2 являются широкозонными. Оценены значения ширины запрещенной зоны Eg, установлены особенности изменения Eg и полной ширины валентной зоны при замещении катиона в ряду B→Al→Ga→In→Tl. Это влияет на изменение свойств в ряду кристаллов от явных диэлектриков (первые три) до узкозонных (LiTlO2) полупроводников. Выявлены особенности формирования края зоны проводимости в зависимости от химического состава кристаллов LiMO2. Дно зоны проводимости в точке Г кристаллов LiMO2 имеет симметрию Г1C или Г3C, из-за чего различаются соответственно прямозонные и псевдопрямозонные кристаллы. Выявлено, что кристаллы обладают свойствами полупроводников и диэлектриков.

Биографии авторов

Екатерина Дугинова, Кузбасский государственный технический университет им. Т.Ф. Горбачева

кандидат физико-математических наук, доцент, заместитель директора горного института по НР КузГТУ

Юрий Басалаев, Кузбасский государственный технический университет им. Т.Ф. Горбачева

доктор физико-математических наук, профессор КузГТУ

Софья Маринова, Кафедра физики, Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева, г. Москва, Россия

кандидат физико-математических наук, доцент кафедры физики РГАУ – МСХА им. К.А Тимирязева

Оксана Басалаева, Кафедра физики, Кузбасский государственный технический университет им. Т.Ф. Горбачева, г. Кемерово, Россия

кандидат философских наук, доцент кафедры информационных технологий, КемГМУ

Загрузки

Опубликован

2025-09-30

Как цитировать

Дугинова, Е., Басалаев, Ю., Маринова, С., & Басалаева, О. (2025). ЭЛЕКТРОННОЕ СТРОЕНИЕ КРИСТАЛЛОВ LiMO2 (M = B, Al, Ga, In, Tl): 10.25712/ASTU.1811-1416.2025.03.005. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ СОВРЕМЕННОГО МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ, 22(3), 290–299. извлечено от https://ojs.altstu.ru/index.php/fpsm/article/view/1215

Выпуск

Том 22 № 3 (2025): Фундаментальные проблемы современного материаловедения

Раздел

РАЗДЕЛ 1. ФИЗИКА КОНДЕНСИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ