在高压下PbTe中间相的结构.ppt

在高压下PbTe中间相的结构,PbTe是热电材料，会产生帕尔贴效应，适用的温度范围为500800K。PbTe化学键属于金属键类型，晶体结构为面心立方点阵。其熔点较高，禁带宽度约0.3ev，是化学稳定性较好的大分子量化合物，其热电特性具有完全各向同性,本文用X射线粉末衍射法分析了PbTe在高压下中间相的结构，并用从头算法研究了正交Pnma结构与NaCl和GeS结构的相比的稳定性在实验中随着压强的增大，第一个相变发生在6.7GPa。其结构用Dicvol91软件去分析，得到一些试验晶胞，经过比对，只有两个晶胞是值得考虑的，一个是正交晶胞晶格常数a=8.157，b=4.492,c=6.294，,另一个是此晶胞的畸变后形成的单斜晶胞。释放对称性后的单斜晶胞并没有显著的提高和实验数据的拟合，所以正交晶胞是最有可能的。,晶胞中的原子分布利用模拟退火技术去确定，得到两种可能的结构，他们空间群都是Pnma，晶格常数为a=8.177,b=4.495,c=6.230，Pb和Te原子在4c位置上，Pb（0.82,0.25,0.19）Te（0.56,0.75,0.87），Pb（0.56,0.25,0.19）Te（0.82,0.75,0.87）这两种结构只是x轴的Pb和Te原子的位置换了。经过对电子结构的计算可得第二种结构个稳定。,由于发现实验样品并没有完全的变相，并且实验数据也被证明有偏差所以做了第二个实验（SRS）。SRS数据和前面所推定的结构很吻合,和以前提出GeS和T1I结构相对比,虽然Pnma和GeS都是NaCl结构的变体，但变化的方向不同。配位键是主要的不同，GeS每个原子周围有六个不同的原子，而Pnma结构有七个T1I每个原子周围有五个最近邻的不同原子和两个较远的不同原子,B1,B2,B16,和B33结构在高压下中间相的稳定性,理论计算表明在高压下T1I和Pnma结构比GeS结构更稳定。但很难预测T1I和Pnma哪个更稳定因为它们焓的差别在计算误差之内。计算结果正确的预测了NaCl结构在6.9GPa变为Pnma相比实验值稍微高一点预测第二个相变是在17.3GPa下转变为CsCl相，和实验值16GPa很相近,