خواص ساختاری و الکترونی InSb1-xBix (x=0, 0.25, 0.5, 0.75, 1)

در این مطالعه ویژگی های ساختاری و ساختار نواری (x= 0, 0.25, 0.5, 0.75, 1) InSb1-xBix  با استفاده از نظریه تابعی چگالی و توسط کد کامپیوتری WIEN2K مورد بررسی قرار گرفته است. نتیجه های مربوط به محاسبه ویژگی های ساختاری نشان می دهد که ثابت شبکه به صورت تابعی از x، در سازگاری عالی با قانون خطی ویگارد قرار دارد. محاسبات مربوط به بررسی ساختار نواری با به کارگیری پتانسیل تبادلی-همبستگی mBJGGA نشان می دهد که InSb یک نیم رسانا با پهنای گاف کوچک است که ترتیب نواری عادی ای را در نقطه Γ نشان می دهد درحالی که InBi یک فلز است که دارای وارونگی نواری در نقطه Γ است. با اضافه شدن Bi به InSb و ایجاد آلیاژهای InSb0.75Bi0.25 و InSb0.25Bi0.75، نظم نواری عادی و گاف نواری در نقطه Γ از بین می رود و این منجر به گذار از نیم رسانا با پهنای گاف کم و نظم نواری عادی (InSb) به سمت نیم رسانای بدون گاف (InSb0.75Bi0.25) و فلز (InSb0.25Bi0.75) با ترتیب نواری وارون می شود. با جایگزین شدن نیمی از اتم های Sb توسط اتم های Bi در InSb و ایجاد آلیاژ InSb0.5Bi0.5، نه تنها در نقطه Γ نظم نواری وارون مشاهده می شود، بلکه در این نقطه یک گاف نواری نیز ایجاد می شود، بنابراین گذار از نیم رسانای معمولی به سمت نیم رسانای توپولوژی اتفاق می افتد.