بررسی ابتدا به ساکن خواص نوری نانوورقه و نانو لوله As2GeSe

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده فیزیک، دانشگاه دامغان ،دامغان، ایران

2 گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

چکیده

در این مقاله ویژگی نوری نانوورقه و نانولوله دسته صندلی (6،6) ترکیب As2GeSe (بخش حقیقی و موهومی تابع دی­ الکتریک، تابع اتلاف انرژی، ضریب شکست، ضریب بازتاب و ضریب جذب) با استفاده از نظریۀ تابعی چگالی و روش  شبه-پتانسیل مورد بررسی قرار گـرفته است. نتایج به‌دست آمده از ویژگی نوری نانوصفحه، ناهمسانگردی این ترکیب را به خصوص در انرژی‌های پایین و میانی نشان می‌دهد. رفتار تابع دی‌الکتریک این ماده مانند مواد نیم ­رسانا است. بیشتر قله‌های قسمت موهومی تابع دی­ الکتریک برای راستاهای درون صفحه‌ای نانوورقه و رشد نانولوله از انرژی‌های پایین تا حدود 6 الکترون­ ولت شروع می­ شود. انتقال‌های نوری در زیر تراز فرمی به اوربیتال‌های p برای اتم‌های As، Ge وS و در بالای تراز فرمی به اوربیتال‌های p اتم‌های Se و As مربوط هستند. نتایج ما نشان می‌دهد که بیشترین بازتاب برای نانوورقه، در راستای درون صفحه‌ای در انرژی 66/5 الکترون­ولت برابر با 46% است.
 

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Ab-initio study of optical properties of As2GeSe nanosheet and nanotube

نویسندگان [English]

  • parvin behzadi 1
  • Peiman Amiri 2
  • Seyed Ahmad Ketabi 1
  • Amir Aliakbari 2
1 School of Physics, Damghan University, Damghan
2 Department of Physics, Faculty of Science, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
چکیده [English]

In this paper, the optical properties of nanosheet and (6,6) armchair As2GeSe nanotube (the real and imaginary part of dielectric function, spectrum of energy loss, refractive index, extinction coefficient, and absorption coefficient) are investigated based on the density functional theory. The results obtained from the optical properties of the nanosheet show the anisotropy of this compound, especially at low and middle energies. The behavior of the dielectric function of this material is like a semiconductor material. The main peaks of the imaginary part of dielectric function for in-plane and nanotube growth directions start from low energies up to about 6 eV. The optical transmissions below the Fermi level are associated with the p-orbitals for the As, Ge, and S atoms and above the Fermi level to the p-orbitals of the Se and As atoms. Our results show that the highest reflectance for both in-plane-direction at the energy of 5.66 eV is 46%.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Optical properties
  • Nanosheet
  • Nanotube
  • As2GeSe compound
  • Density functional theory

مراجع

[1] A.K.Geim, K.S.Novoselov, “The rise of graphene,”Nature materials,6,183-191, 2007.
[2] A. N. Andriotis, E. Richter, and M. Menon, “Prediction of a new graphenelike Si2BN solid,” Phys. Rev. B 93(8), 81413-81424, 2016.
[3] H. Salehi, Z. Javdani, P. Amiri, “Electrical and mechanical properties and thermoelectric efficiency enhancement of monolayer and bilayer Si2BN: A first-principle study” Chemical Physics, 538, 110908, 2020.
[4] Z. Javdani, H. Salehi, P. Amiri, “Effects of the HCN adsorption on the structural and electronic parameters of the Si2BN: Density functional theory studies” Applied Surface Science, 527, 146941, 2020.
[5] Q. Xie, J. Yuan, N. Yu, L. Wang,“ Prediction of new group IV-V-VI nanosheet semiconductors based on first principle Calculation,” Comput Mater Sci, 135, 160e4. 2017.
[6] Y.L. Zhu, J. H. Yuan, Y. Q. Song, K. H. Xue, S. Wang, and X. S. Miao, “Promising photocatalysts with high carrier mobility for water splitting in monolayer Ge2P4S2 and Ge2As4S2,” International Journal of Hydrogen Energy, 44, 21536-21545, 2019.
[7] پروین بهزادی؛ سید احمد کتابی؛ پیمان امیری“ بررسی ویژگی الکترونی نانو لوله دسته صندلی (6 ، 6) As2GeSe، بر اساس محاسبات اصول اولیه”، دومین همایش بین المللی علوم و فناوری نانو، دانشگاه تهران، مرداد 1400.
[8] P. Giannozzi, et al, “QUANTUM ESPRESSO: a modular and open source software project for quantum simulations of materials,” J. Phys. Condens Matter, 21, 395502, 2009.
[9] J. P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof, “Generalized gradient approximation made simple,” Phys. Rev. Lett. 77, 3865, 1996.
[10] J. H. Yuan, B. Gao, W. Wang, ”First principle calculations of the electronic structure and optical properties of Y-Cu Co-doped ZnO Acta,” Physico-Chimica Sinca, 31, 1302e8, 2015.
[11] P. Behzadi, S. A. Ketabi, P. Amiri, ”Eectronic and Optical properties of two-dimensional As2GeTe and P2SiS monolayers: Density functional study, “Chemical Physics, 111215, No 547, 2021.
[12] P. Behzadi, S. A. Ketabi, P. Amiri, “First-principles investigation of the electronic and optical properties of As2GeTe nanotubes,”Solid State Communications, 114421, No336,2021.
 [13] H. Ding-An, Z. Ya-Guang, C. Wei-Cheng, D. Shao-Guang, ”Super-Luminal Phenomena in a Doubly Driven Four-Level Syste,” Commun. Theor. Phys, 55, 671–675, 2011.
[14] M. A. Green, M. J. Keevers,”Optical properties of intrinsic silicon at 300 K,” Prog Photovoltaics Res Appl, 3, 189e92, 1995.
نانومقیاس
دوره 9، شماره 3
مهر 1401
صفحه 11-19

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 24 مهر 1400
  • تاریخ بازنگری: 16 خرداد 1401
  • تاریخ پذیرش: 18 تیر 1401

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار