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物理截断与电子局域函数结合法研究非晶态结构中的原子成键

王鑫洋 陈念科 王雪鹏 张斌 陈志红 李贤斌 刘显强

物理截断与电子局域函数结合法研究非晶态结构中的原子成键

王鑫洋, 陈念科, 王雪鹏, 张斌, 陈志红, 李贤斌, 刘显强
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  • 本文将常用的键长物理截断方法与电子局域函数方法相结合,运用于分析共价系统的非晶态结构,得到了更合理的原子成键信息,提高了非晶态结构模型分析的可靠性. 本工作以相变存储材料GeTe合金为例,通过采用上述方法详细研究了GeTe合金非晶态中原子间成键及结构信息,确定了其合理的成键物理截断长度为3.05 ,电子局域函数阈值为0.63. 研究结果显示,当电子局域函数的数值由0.58逐渐增大至0.63时,结构中所截断的化学键大部分是强度较弱的非同质键(即Ge-Te键),而强度较强的Ge-Ge键的数量几乎不变. 对Ge原子配位数和其键角分布等结构信息的分析表明,Ge原子以3配位和4配位为主,其中3配位的Ge原子主要是以缺陷八面体形式存在,而4配位的Ge原子则主要以四面体的形式存在. 此外,在本研究工作中所建立的确定成键物理截断长度及电子局域函数阈值的方法也可以应用于其他具有共价键性质的非晶态材料研究.
      通信作者: 刘显强, xqliu@bjut.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金青年科学基金(批准号:11204008)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-04-09
  • 修回日期:  2016-06-24
  • 刊出日期:  2016-09-05

物理截断与电子局域函数结合法研究非晶态结构中的原子成键

  • 1. 北京工业大学固体微结构与性能研究所, 北京市重点实验室, 北京 100124;
  • 2. 吉林大学电子科学与工程学院, 长春 132000
  • 通信作者: 刘显强, xqliu@bjut.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金青年科学基金(批准号:11204008)资助的课题.

摘要: 本文将常用的键长物理截断方法与电子局域函数方法相结合,运用于分析共价系统的非晶态结构,得到了更合理的原子成键信息,提高了非晶态结构模型分析的可靠性. 本工作以相变存储材料GeTe合金为例,通过采用上述方法详细研究了GeTe合金非晶态中原子间成键及结构信息,确定了其合理的成键物理截断长度为3.05 ,电子局域函数阈值为0.63. 研究结果显示,当电子局域函数的数值由0.58逐渐增大至0.63时,结构中所截断的化学键大部分是强度较弱的非同质键(即Ge-Te键),而强度较强的Ge-Ge键的数量几乎不变. 对Ge原子配位数和其键角分布等结构信息的分析表明,Ge原子以3配位和4配位为主,其中3配位的Ge原子主要是以缺陷八面体形式存在,而4配位的Ge原子则主要以四面体的形式存在. 此外,在本研究工作中所建立的确定成键物理截断长度及电子局域函数阈值的方法也可以应用于其他具有共价键性质的非晶态材料研究.

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