بررسي ويژگي‌هاي فونوني و ترموديناميكي تلورايدجيوه در فاز بلندروي با استفاده از شيوۀ شبه‌پتانسيل

Investigation of thermodynamic and phononic properties of HgTe in Zinc Blende phase using pseudopotential method

در اين مقاله خواص فونوني و ترموديناميكي تركيب تلورايدجيوه (HgTe) در فاز بلند روي مورد بررسي قرار مي‌گيرد. محاسبات با استفاده از روش شبه‌پتانسيل در چارچوب نظريۀ تابعي چگالي و با استفاده از نرم‌افزار كوانتوم اسپرسو صورت گرفته است. نتايج ساختار نواري براي اين تركيب نشان مي‌دهند كه انتهاي نوار رسانش و بالاي نوار ظرفيت در نقطۀ Г به هم مي‌رسند و اين موجب به وجود آمدن گاف نواري صفر مي‌شود. نمودار پاشندگي فونوني نشان مي‌دهد كه اين تركيب داراي گافي بين 1cm-‌80 تا 1cm- 127 است. هم‌چنين بررسي ويژگي‌هاي گرمايي نشان مي‌دهندكه ظرفيت گرمايي اين تركيب در فاز بلند روي در دماهاي پايين طبق تجربه متناسب با توان سوم دما مي‌باشد و در دماهاي بالا به يك مقدار اشباع رسيده كه به دما وابسته نيست كه اين امر با واقعيات تجربي سازگار است.

In this paper, the phononic and thermodynamic properties of mercury telluride (HgTe) in Zinc Blende phase have been studied. The calculations have been performed with the pseudopotantial method by using Quntume Espresso package that is based on density functional theory. The result of the band structure indicates that the bottom of the conduction band touches the top of the valence band at Г point, this giving rise to zero bandgaps. The phonon spectrum shows that this compound has a frequancy gap between 80 cm-1 and 127 cm-1. Also, the study of thermal properties shows that the heat capacity of this compound in the Zinc Blende phase in low temperatures according to experience is proportional to the third power of temperature and high temperatures reach a value of saturation that is not temperature-dependent, which is consistent with experimental facts.