
تعداد نشریات | 31 |
تعداد شمارهها | 1,030 |
تعداد مقالات | 9,108 |
تعداد مشاهده مقاله | 10,334,136 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,559,153 |
مطالعه ی ابتدا به ساکن تغییر مدهای پلاسمونی الماس تحت اعمال فشار از روش طیف افت انرژی | ||
پژوهش سیستم های بس ذره ای | ||
مقاله 10، دوره 10، شماره 1 - شماره پیاپی 24، خرداد 1399، صفحه 101-112 اصل مقاله (808.35 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی کامل | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22055/jrmbs.2020.15557 | ||
نویسندگان | ||
تکتم مرشدلو* 1، 2؛ علی کاظم پور3، 4 | ||
1دانشکدة فیزیک دانشگاه پیام نور، کدپستی 3697-119395، تهران، ایران | ||
2پژوهشکدة پوششهای نانو ساختار، دانشگاه پیام نور، کدپستی 74559-89431، یزد، ایران | ||
3دانشکده فیزیک دانشگاه پیام نور، کدپستی 3697-119395، تهران، ایران | ||
4پژوهشکده پوشش های نانو ساختار، دانشگاه پیام نور، کدپستی 74559-89431، یزد، ایران | ||
چکیده | ||
در این مقاله با استفاده از نظریه تابعی چگالی به بررسی رفتار و تغییرات بسامدهای پلاسمونی انبوهه ای ایجاد شده در بلور الماس تحت اعمال فشارهای هیدرواستاتیک در بازه ی 0 تا 100 گیگا پاسکال می پردازیم. علاوه بر این، خصوصیت اپتیکی دیگری نظیر ضریب بازتاب نیز محاسبه می شود. نتایج ساختار الکترونی، چگالی احتمال گذار و طیف افت انرژی نشان می دهند که با افزایش فشار هیدرواستاتیک تا 100 گیگا پاسکال علاوه بر باز شدن گاف انرژی، جابجایی برانگیختگی پلاسمونی تا حدود 4 الکترون ولت به انرژی های بالاتر در محدوده ی فرابنفش نزدیک اتفاق می افتد. این در حالی است که با افزایش فشار، طول عمر پایداری پلاسمون ها از طریق تولید زوج الکترون-حفره، کاهش می یابد. این مطالعه نشان می دهد که تغییر در تمام ویژگی های اپتیکی الماس از جمله تابش های دسته جمعی پلاسمونی از طریق دستکاری و کنترل تابع دی الکتریک توسط محرک های خارجی نظیر فشار مکانیکی امکان پذیر می باشد. | ||
کلیدواژهها | ||
نظریه تابعی چگالی وابسته به زمان؛ برانگیختگی پلاسمونی؛ پهنای قله در نیم ارتفاع؛ تابع افت انرژی الکترون؛ ضریب بازتاب؛ الماس | ||
سایر فایل های مرتبط با مقاله
|
||
مراجع | ||
[1] M. Attarian Shandiz, R. Gauvin, Density functional and theoretical study of the temperature and pressure dependency of the plasmon energy of solids, Journal of Applied Physics 116 (2014) 163501. https://doi.org/10.1063/1.4898388 [2] A. Catellani, A. Calzolari, Plasmonic properties of refractory titanium nitride, Physical Review B 95 (2017) 115145. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.95.115145 [3] M.L. Brongersma, N.J. Halas, P. Nordlander, Nature nanotechnology 10 (2015), 25–34. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25559968 [4] V.J. Keast, Ab initio calculations of plasmons and interband transitions in the low-loss electron energy-loss spectrum, Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena 143 (2005) 97–104. https://doi.org/10.1016/j.elspec.2004.04.005 [5] R. Kushal, J. Vorberger. Journal of Physics: Condensed Matter 32 9 (2019) 095401. https://doi.org/10.1088/1361-648X/ab558e [6] A. Kazempour, Plasmon scattering in electron and hole doped diamond, T. Morshedloo, Superlattices and Microstructures 114 (2018) 386. https://doi.org/10.1016/j.spmi.2018.01.003 [7] I. Timrov, N. Vast, R. Gebauer, S. Baroni, Computer Physics Cmmunications 196 (2015) 460. https://doi.org/10.1016/j.cpc.2015.05.021 [8] I. Timrov, M. Markov, T. Gorni, M. Raynaud, O. Motornyi, R. Gebauer, S. Baroni, N. Vast, Ab initio study of electron energy loss spectra of bulk bismuth up to 100 eV, Physical Review B 95 (2017) 094301. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.95.094301 [9] F. Caruso, F. Giustino, Theory of electron-plasmon coupling in semiconductors, Physical Review B 94 (2016) 115208. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.94.115208 [10] A. Kazempour, T. Morshedloo, Pressure dependency of electron-phonon renormalization in diamond, Diamond & Related Materials 70 (2016) 132. https://doi.org/10.1016/j.diamond.2016.10.015 [11] I. Aharonovich, A.D. Greentree, S. Prawer, Diamond photonics, Nature Photonics 5 (2011) 397. https://www.nature.com/articles/nphoton.2011.54 [12] J.P. Perdew, A. Zunger, Self-interaction correction to density-functional approximations for many-electron systems, Physical Review B 23 (1981) 5048. https://journals.aps.org/prb/issues/23/10 [13] Quantum-ESPRESSO is a community project for high-quality quantum-simulation software, based on density-functional theory, and coordinated by Paolo Giannozzi. See http://www.quantum espresso.org. [14] A. Benassi; PWscf’s Epsilon. x User’s Manual. Vol. 3. Tech. Rep., Physics Department, Universita degli Studi di Modena e Reggio Emilia, and INFM, 2008. http://docplayer.net/49540858-P-w-scf-s-epsilon-x-user-s-manual.html [15] H.C. Weissker, J. Serrano, S. Huotari, E. Luppi, M. Cazzaniga, F. Bruneval, F. Sottile, G. Monaco, V. Olevano, L. Reining, Dynamic structure factor and dielectric function of silicon for finite momentum transfer: Inelastic x-ray scattering experiments and ab initio calculations, Physical Review B 81 (2010) 085104. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.81.085104 [16] S. Waidmann, M. Knupfer, B. Arnold, J. Fink, A. Fleszar, W. Hanke, Local-field effects and anisotropic plasmon dispersion in diamond, Physical Review B 61 (2000) 10149. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.61.10149 [17] F. Occelli, P. Loubeyre, R. Letoulec, Properties of diamond under hydrostatic pressures up to 140 GPa, Nature Material 2 (2003) 151-154. https://doi.org/10.1038/nmat831 [18] I.V. Alexandrov, A.P. Goncharov, I.N. Makarenko, A.N. Zisman, E.V. Jakovenko, S.M. Stishov, Diamond and cubic boron nitride under high pressure: Raman scattering, equation of state and high pressure, High Press 1 (1989) 333. https://doi.org/10.1080/08957958908202491 [19] X.D. Fan, J.L. Peng, L.A. Bursill, Joint Density of States of Wide-Band-Gap Materials by Electron Energy Loss Spectroscopy, Modern physics letters B 12 (1998) 541. https://doi.org/10.1142/S0217984998000640 [20] I. Loa, K. Syassen, G. Monaco, G. Vanko, M. Krisch, M. Hanfland, Plasmons in Sodium under Pressure: Increasing Departure from Nearly Free-Electron Behavior, Physical Review Letters 107 (2011) 086402. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.107.086402 | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 589 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 436 |