zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences10.47612/0514-7506-2022-89-5-651-656zhps-1131Research ArticleСтатьиКРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА И ЭЛЕКТРОННЫЕ СВОЙСТВА ДИСУЛЬФИДА РЕНИЯCRYSTAL STRUCTURE AND ELECTRONIC PROPERTIES OF THE RHENIUM DISULFIDEБагловА. В.BaglovA. V.

Минск

Minsk

baglov@bsu.byХорошкоЛ. С.KhoroshkoL. S.

Минск

Minsk

Белорусский государственный университет; Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроникиBelarusian State University; Belarusian State University of Informatics and Radioelectronics202224092022895651656Copyright © Баглов А.В., Хорошко Л.С., 20222022Баглов А.В., Хорошко Л.С.Baglov A.V., Khoroshko L.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/1131

Исследованы кристаллическая структура и электронные свойства дисульфида рения триклинной сингонии в рамках теории функционала плотности и теории псевдопотенциала. Показано, что рассчитанные в рамках приближения локальной плотности параметры и углы элементарной ячейки находятся в хорошем согласии с экспериментальными данными. Установлено, что наблюдаемый прямозонный характер дисульфида рения связан c межзонными переходами в точке X. Энергетический спектр электронов характеризуется большим числом долин, а электронная структура преимущественно образована 3p- и 5d-состояниями ионов серы и рения соответственно, причем при переходе от валентной зоны к зоне проводимости роль 5d-состояний возрастает, а 3p-состояний уменьшается. Наблюдаемое строение обусловлено низкосимметричной элементарной ячейкой и большим числом неэквивалентных позиций составляющих ее ионов. 

The crystal structure and electronic properties of the rhenium disulfide of a triclinic crystal system within density functional theory and pseudopotential theory are investigated. It is shown that calculated primitive cell parameters and angles within local density approximation are in good agreement with experimental data. It is established that the observed direct-gap character of rhenium disulfide is related to the interband transitions at point X. The electrons energy spectrum is characterized by a large number of the valley, the electronic structure is mainly formed by the 3p- and 5d-states of sulfur and rhenium ions, respectively, and during the transition from the valence band to the conductance band the role of 5d-states increases and the role of 3p-states decreases. The observed structure is due to the low-symmetry primitive cell and a large number of nonequivalent positions of its constituent ions.

дихалькогенидыдисульфидыренийдисульфид рениятеория функционала плотноститеория псевдопотенциалаэлектронная структураплотность состоянийdichalcogenidesdisulfidesrheniumrhenium disulfidedensity functional theorypseudopotential theoryelectronic structuredensity of statesReferencesM. A. Lukowski, A. S. Daniel, F. Meng, A. Forticaux, L. Li, S. Jin. J. Am. Chem. Soc., 135, Iss. 28 (2013) 10274—10277M. A. Lukowski, A. S. Daniel, F. Meng, A. Forticaux, L. Li, S. Jin. J. Am. Chem. Soc., 135, Iss. 28 (2013) 10274—10277D. Voiry, M. Salehi, R. Silva, T. Fujita, M. Chen, T. Asefa, V. B. Shenoy, G. Eda, M. Chhowalla. Nano Lett., 13, Iss. 12 (2013) 6222—6227D. Voiry, M. Salehi, R. Silva, T. Fujita, M. Chen, T. Asefa, V. B. Shenoy, G. Eda, M. Chhowalla. Nano Lett., 13, Iss. 12 (2013) 6222—6227K. Chang, W. Chen. ACS Nano, 5, Iss. 6 (2011) 4720—4728K. Chang, W. Chen. ACS Nano, 5, Iss. 6 (2011) 4720—4728D. J. Late, R. V. Kanawade, P. K. Kannan, C. S. Rout. Sensor Lett., 14, N 12 (2016) 1249—1254D. J. Late, R. V. Kanawade, P. K. Kannan, C. S. Rout. Sensor Lett., 14, N 12 (2016) 1249—1254F. Wu, H. Tian, Y. Shen, Z. Hou, J. Ren, G. Gou, Y. Sun, Y. Yang, T.-L. Ren. Nature, 603 (2022) 259—264F. Wu, H. Tian, Y. Shen, Z. Hou, J. Ren, G. Gou, Y. Sun, Y. Yang, T.-L. Ren. Nature, 603 (2022) 259—264X. Xu, H. Zhao, R. Wang, Z. Zhang, X. Dong, J. Pan, J. Hu, H. Zeng. Nano Energy, 48 (2013) 337—344X. Xu, H. Zhao, R. Wang, Z. Zhang, X. Dong, J. Pan, J. Hu, H. Zeng. Nano Energy, 48 (2013) 337—344Y. Zhou, E. Song, J. Zhou, J. Lin, R. Ma, Y. Wang, W. Qiu, R. Shen, K. Suenaga, Q. Liu, J. Wang, Z. Liu, J. Liu. ACS Nano, 12, Iss. 5 (2018) 4486—4493Y. Zhou, E. Song, J. Zhou, J. Lin, R. Ma, Y. Wang, W. Qiu, R. Shen, K. Suenaga, Q. Liu, J. Wang, Z. Liu, J. Liu. ACS Nano, 12, Iss. 5 (2018) 4486—4493J. Gao, L. Li, J. Tan, H. Sun, B. Li, J. C. Idrobo, C. V. Singh, T.-M. Lu, N. Koratkar. Nano Lett., 16, Iss. 6 (2016) 3780—3787J. Gao, L. Li, J. Tan, H. Sun, B. Li, J. C. Idrobo, C. V. Singh, T.-M. Lu, N. Koratkar. Nano Lett., 16, Iss. 6 (2016) 3780—3787F. Liu, S. Zheng, X. He, A. Chaturvedi, J. He, W. L. Chow, T. R. Mion, X. Wang, J. Zhou, Q. Fu, H. J. Fan, B. K. Tay, L. Song, R.-H. He, C. Kloc, P. M. Ajayan, Z. Liu. Adv. Funct. Mater., 26 (2016) 1169—1177F. Liu, S. Zheng, X. He, A. Chaturvedi, J. He, W. L. Chow, T. R. Mion, X. Wang, J. Zhou, Q. Fu, H. J. Fan, B. K. Tay, L. Song, R.-H. He, C. Kloc, P. M. Ajayan, Z. Liu. Adv. Funct. Mater., 26 (2016) 1169—1177E. Liu, M. Long, J. Zeng, W. Luo, Y. Wang, Y. Pan, W. Zhou, B. Wang, W. Hu, Z. Ni, Y. You, X. Zhang, S. Qin, Y. Shi, K. Watanabe, T. Taniguchi, H. Yuan, H. Y. Hwang, Y. Cui, F. Miao, D. Xing. Adv. Funct. Mater., 26 (2016) 1938—1944E. Liu, M. Long, J. Zeng, W. Luo, Y. Wang, Y. Pan, W. Zhou, B. Wang, W. Hu, Z. Ni, Y. You, X. Zhang, S. Qin, Y. Shi, K. Watanabe, T. Taniguchi, H. Yuan, H. Y. Hwang, Y. Cui, F. Miao, D. Xing. Adv. Funct. Mater., 26 (2016) 1938—1944C. M. Corbet, C. McClellan, A. Rai, S. S. Sonde, E. Tutuc, S. K. Banerjee. ACS Nano, 9, Iss. 1 (2015) 363—370C. M. Corbet, C. McClellan, A. Rai, S. S. Sonde, E. Tutuc, S. K. Banerjee. ACS Nano, 9, Iss. 1 (2015) 363—370M. Z. Rahman, K. Davey, S.-Z. Qiao. Adv. Funct. Mater., 27 (2017), 1606129 (1—21)M. Z. Rahman, K. Davey, S.-Z. Qiao. Adv. Funct. Mater., 27 (2017), 1606129 (1—21)H. H. Murray, S. P. Kelty, R. R. Chianelli, C. S. Day. Inorg. Chem., 33, Iss. 19 (1994) 4418—4420H. H. Murray, S. P. Kelty, R. R. Chianelli, C. S. Day. Inorg. Chem., 33, Iss. 19 (1994) 4418—4420R. Coehoorn, C. Haas, J. Dijkstra, C. J. F. Flipse. Phys. Rev. B, 35, Iss. 12 (1987) 6195—6202R. Coehoorn, C. Haas, J. Dijkstra, C. J. F. Flipse. Phys. Rev. B, 35, Iss. 12 (1987) 6195—6202W. J. Schutte, J. L. De Boer, F. Jellinek. J. Solid State Chem., 70, Iss. 2 (1987) 207—209W. J. Schutte, J. L. De Boer, F. Jellinek. J. Solid State Chem., 70, Iss. 2 (1987) 207—209T. Ozaki. Phys. Rev. B, 67, Iss. 15 (2003) 155108(1—5)T. Ozaki. Phys. Rev. B, 67, Iss. 15 (2003) 155108(1—5)T. Ozaki, H. Kino. Phys. Rev. B, 69, Iss. 19 (2004) 195113(1—19)T. Ozaki, H. Kino. Phys. Rev. B, 69, Iss. 19 (2004) 195113(1—19)T. Ozaki, H. Kino. Phys. Rev. B, 72, Iss. 4 (2005) 045121(1—8)T. Ozaki, H. Kino. Phys. Rev. B, 72, Iss. 4 (2005) 045121(1—8)D. M. Ceperley, B. J. Alder. Phys. Rev. Lett., 45, Iss. 7 (1980) 566(1—4)D. M. Ceperley, B. J. Alder. Phys. Rev. Lett., 45, Iss. 7 (1980) 566(1—4)S. S. Coutinho, M. S. Tavares, C. A. Barboza, N. F. Frazão, E. Moreira, D. L. Azevedo. J. Phys. Chem. Solids, 111 (2017) 25—33S. S. Coutinho, M. S. Tavares, C. A. Barboza, N. F. Frazão, E. Moreira, D. L. Azevedo. J. Phys. Chem. Solids, 111 (2017) 25—33L. Feng, Z. Wang, Z. Liu. Solid State Commun., 187 (2014) 43—47L. Feng, Z. Wang, Z. Liu. Solid State Commun., 187 (2014) 43—47

The authors declare that there are no conflicts of interest present.