A complete set of self-consistent charge density-functional tight-binding parametrization of zinc chalcogenides (ZnX; X=O, S, Se, and Te)

Journal of Computational Chemistry

Volumn 33, Issue 12, 2012, Pages 1165-1178

  Saha, Supriya ^a   Pal, Sougata ^a,b   Sarkar, Pranab ^a   Rosa, A L ^c   Frauenheim, Th ^c  

^a VISVA BHARATI UNIVERSITY   (India)

^b UNIVERSITY OF KIEL   (Germany)

^c UNIVERSITY OF BREMEN   (Germany)

Author keywords

Parametrization; SCC DFTB; Transferability; Zinc chalcogenides

Indexed keywords

BULK SYSTEM; CORE/SHELL NANOPARTICLES; DENSITY-FUNCTIONAL TIGHT-BINDING; ENERGETIC PROPERTIES; EXPERIMENTAL VALUES; HETERO-NANOSTRUCTURES; HEXAGONAL CLOSE PACKING; LARGE SIZES; MOLECULAR SYSTEMS; NANO-ALLOYS; PARAMETER SET; PARAMETRIZATIONS; SCC-DFTB; SELF-CONSISTENT CHARGES; TRANSFERABILITY; WURTZITES; ZINC-BLENDE;

CHALCOGENIDES; NANOCLUSTERS; NANOTUBES; NANOWIRES; PHASE CHANGE MEMORY; WAVE FUNCTIONS; ZINC COMPOUNDS; ZINC SULFIDE;

ZINC;

CADMIUM; CHALCOGEN; NANOMATERIAL; ZINC;

CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; MOLECULAR DYNAMICS; QUANTUM THEORY; SEMICONDUCTOR; ULTRASTRUCTURE;

CADMIUM; CHALCOGENS; MODELS, MOLECULAR; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATION; NANOSTRUCTURES; QUANTUM THEORY; SEMICONDUCTORS; ZINC;

EID: 84860839601     PISSN: 01928651     EISSN: 1096987X     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/jcc.22945     Document Type: Article

References (97)

1. J. R. Heath, J. J. Shiang, Chem.Soc. Rev. 1998, 27, 65.
2. A. P. Alivasatos, Science 1996, 271, 933.
3. A. Henglein, Topics in Current Chemistry, Vol. 143; Springer: Berlin, 1998, p 113.
4. D. L. Klein, R. Roth, A. K. L. Lim, A. P. Alivisatos, P. L. McEuen, Nature 1997, 389, 699.
5. C. B. Murray, C. R. Kagan, M. G. Bawendi, Science 1995, 270, 1335.
6. A. Mizel, M. L. Cohen, Phys.Rev.B 1997, 56, 6737.
7. K. Eichkorn, R. Ahlrichs, Chem.Phys. Lett. 1998, 288, 235.
8. L.-W. Wang, A. Zunger, J. Phys.Chem.B 1998, 102, 6449.
9. K. Leung, S. Pokrant, K. B. Whaley, Phys.Rev.B 1998, 57, 12291.
10. M. C. Troparevsky, J. R. Chelikowsky, J.Chem.Phys. 2001, 114, 943.
11. D. Porezag, Th. Frauenheim, Th. Köhler, G. Seifert, R. Kaschner, Phys.Rev. B 1995, 51, 12947.
12. G. Seifert, D. Porezag, Th. Fraunheim, Int. J.Quantum Chem. 1996, 58, 185.
13. Th. Niehaus, S. Suhai, F. DellaSala, P. Lugli, M. Elstner, G. Seifert, Th. Frauenheim, Phys.Rev.B 2001, 63, 085108.
14. G. Seifert, J. Phys.Chem.A 2007, 111, 5609.
15. M. Elstner, D. Porezag, G. Jungnickel, J. Elsner, M. Haugk, Th. Fraunheim, S. Suhai, G. Seifert, Phys.Rev.B 1998, 58, 7260.
16. G. Dolgonos, B. Aradi, N. H. Moriira, Th. Frauenheim, J.Chem.Theory and Comput. 2010, 6, 266.
17. X. Y. Kong, Y. Ding, R. Yang, Z. L. Wang, Science 2004, 303, 1348.
18. W. Z. Wang, B. Q. Zeng, J. Yang, B. Poudei, J. Y. Huang, M. J. Naughton, Z. L. Ren, Adv. Mater. 2006, 18, 3275.
19. M. H. Zhao, Z. L. Wang, S. X. Mao, Nano Lett. 2004, 4, 587.
20. J. F. Conley, L. Stecker, Y. Ono, Appl. Phys. Lett. 2005, 87, 223114.
21. C. H. Liu, W. C. Yiu, F. C. K. Au, J. X. Ding, C. S. Lee, S. T. Lee, Appl. Phys. Lett. 2003, 83, 3168.
22. R. N. Bhargava, D. Gallaghar, X. Hong, N. Nurmikko, Phys.Rev. Lett. 1994, 72, 116.
23. T. A. Kennedy, E. R. Glaser, P. B. Klein, R. N. Bhargava, Phys. Rev. B 1995, 52, R14356.
24. M. Kanemoto, H. Hosokawa, Y.Wada, K. Murakoshi, S. Yanagida, T. Sakata, H. Mori, M. Ishikawa, H. Kobayashi, J. Chem. Soc. Faraday Trans. 1996, 92, 2401.
25. R. Kho, L. Nguyen, C. Torres-Martinez, R. Mehra, Biochem. Biophys. Res. Commun. 2000, 272, 29.
26. L. V. Zavyalova, A. K. Savin, G. S. Svechnikov, Displays 1997, 18, 73.
27. T. A. Bendikov, C. Yarnitzky, S. Licht, J. Phys.Chem.B 2002, 106, 2989.
28. D. Sarigiannis, J. D. Peck, G. Kioseoglou, A. Petrou, T. Mountziaris, J. Appl. Phys. Lett. 2002, 80, 4024.
29. T. Tawara, S. Tanaka, H. Kumano, I. Suemune, Appl. Phys. Lett. 1999, 75, 235.
30. M. A. Hasse, J. Qiu, J. M. Depuydt, H. Cheng, Appl. Phys. Lett. 1991, 59, 1272.
31. H. Jeon, J. Ding, W. Patterson, A. V. Nurmikko, Appl. Phys. Lett. 1991, 59, 3691.
32. B. Ludolph, M. A. Malik, Chem.Commun. 1998, 14, 1849.
33. Y. W. Jun, J. E. Koo, J. Cheon, Chem.Commun. 2000, 17, 1243.
34. T. Löffler, T. Hahn, M. Thomson, F. Jacob, H. Roskos, Opt. Express 2005, 13, 5353.
35. L. K. Van Vugt, B. Zhang, B. Piccione, A. A. Spector, R. Agarwal, Nano Lett. 2009, 9, 1684.
36. S. Pal, B. Goswami, P. Sarkar, J.Chem.Phys. 2005, 123, 044311.
37. B. Goswami, S. Pal, P. Sarkar, Phys.Rev.B 2006, 73, 205312.
38. S. Sapra, D. D. Sarma, Phys.Rev.B 2004, 69, 125304.
39. B. Wang, X. Wanng, G. Chen, S. Nagase, J. Zhao, J. Phys. Chem. C 2008, 128, 144710.
40. B. Wang, X. Wang, J. Zhao, J. Phys.Chem.C 2010, 114, 5741.
41. N. H. Moreira, G. Dolgonos, B. Aradi, A. L. da Rosa, Th. Frauenheim, J.Chem. Thoery Comput. 2009, 5, 605.
42. P. Hohenberg, W. Kohn, Phys.Rev. 1964, 136, B864.
43. W. Kohn, L. J. Sham, Phys.Rev. 1965, 140, A1133.
44. J. P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof, Phys.Rev. Lett. 1996, 77, 3865.
45. B. Aradi, B. Hourahine, Th. Fraunheim, J. Phys.Chem.A 2007, 111, 5678.
46. S. Sarkar, S. Pal, P. Sarkar, A. L. Rosa, Th. Frauenheim, J. Chem. Theory Comput. 2011, 7, 2262.
47. H. J. Monkhorst, J. D. Pack, Phys.Rev.B 1976, 13, 5188.
48. J. M. Soler, E. Artacho, J. D. Gale, A. Garcia, J. Junquera, P. Ordejon, D. Sanchez-Portal, J. Phys.Condens. Matter 2002, 14, 2745.
49. N. Troullier, J. L. Martins, Phys.Rev.B 1991, 43, 1993.
50. M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, J. A. Montgomery, T. Vreven, Jr. K. N. Kudin, J. C. Burant, J. M. Millam, S. S. Iyengar, J. Tomasi, V. Barone, B. Mennucci, M. Cossi, G. Scalmani, N. Rega, G. A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, M. Klene, X. Li, J. E. Knox, H. P. Hratchian, J. B. Cross, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, R. E. Stratmann, O. Yazyev, A. J. Austin, R. Cammi, C. Pomelli, J.W. Ochterski, P. Y. Ayala, K. Morokuma, G. A. Voth, P. Salvador, J. J. Dannenberg, V. G. Zakrzewski, S. Dapprich, A. D. Daniels, M. C. Strain, O. Farkas, D. K. Malick, A. D. Rabuck, K. Raghavachari, J. B. Foresman, J. V. Ortiz, Q. Cui, A. G. Baboul, S. Clifford, J. Cioslowski, B. B. Stefanov, G. Liu, A. Liashenko, P. Piskorz, I. Komaromi, R. L. Martin, D. J. Fox, T. Keith, M. A. Al-Laham, C. Y. Peng, A. Nanayakkara, M. Challacombe, P. M. W. Gill, B. Johnson, W. Chen, M. W. Wong, C. Gonzalez, J. A. Pople, Gaussian 03, Revision E.01, Gaussian, Inc.: Wallingford, CT; 2004.
51. C. Lee, W. Yang, R. G. Parr, Phys.Rev.B 1993, 37, 785.
52. A. D. Becke, J.Chem.Phys. 1998, 88, 1053.
53. G. Ghosh, S. Delsnate, G. Borzone, M. Asta, R. Ferro, Acta Mater. 2006, 54, 4977.
54. R. J. Weiss, G. Mazzone, J. Appl. Crystallogr. 1981, 14, 401.
55. Y.-N. Xu, W. Y. Ching, Phys.Rev.B 1970, 1, 2605.
56. P. Koskinen, H. Hakkinen, G. Seifert, S. Sanna, Th. Frauenheim, M. Moseler, New J.Phys. 2006, 8, 9.
57. Inorganic Crystal Structure Database (Gmelin Institut, Karlsruhe, 2001).
58. Numerical Data and Functional Relationships in Science and Technology, New Series, Vol. 17b; O. Madelung, Landolt-Börnstein, Eds.; Springer- Verlag: Berlin, 1982.
59. J. E. Jaffe, R. Pandey, M. Seel, J. Phys.Rev.B 1993, 47, 6299.
60. C. M. I. Okoye, Physica B 2003, 337, 1.
61. R. Gangadharan, V. Jayalakshmi, J. Kalaiselvi, S. Mohan, R. Murugan, B. Palanivel, J. Alloys Compd 2003, 359, 22.
62. S. Zh. Karazhanov, P. Ravindran, A. Kjekshus, H. Fjellvag, B. G. Svensson, Phys.Rev.B 2007, 75, 155104.
63. O. Zakharov, A. Rubio, X. Blase, M. L. Cohen, S. G. Louie, Phys.Rev.B 1994, 50, 10780.
64. S. Li, G. W. Yang, J. Phys.Chem.C 2010, 114, 15054.
65. F. Claeyssens, C. L. Freeman, N. L. Allan, Y. Sun, N. R. Ashfold, J. H. Harding, J. Mater.Chem. 2005, 15, 139.
66. N. Jedrecy, S. Gallini, M. Sauvage-Simkin, R. Pinchauz, Surf. Sci. 2000, 460, 136.
67. J. E. Jaffe, N. M. Harrison, A. C. Hess, Phys.Rev.B 1994, 49, 11153.
68. Th. G. Pedersen, Phys Stat Solidi (C) 2005, 2, 4026.
69. D. J. Cooke, A. Marmier, S. C. Parker, J. Phys.Chem B 2006, 110, 7985.
70. A. Wander, N. M. Harrison, Surf. Sci. 2003, 529, L281.
71. S.-H. Na, C.-H. Park, J.Korean Phys. Soc. 2009, 54, 867.
72. N. I. Marana, V. M. Longo, E. Longo, J. B. L. Martins, J. R. Sambrano, J.Phys. Chem.A 2008, 112, 8958.
73. C. B. Duke, Y. R. Wang, J.Vac. Sci.Technol.B 1988, 6, 1440.
74. C. R. Duke, R. J. Meyer, A. Paton, P. Mark, Phys.Rev.B 1978, 18, 4225.
75. C. R. Duke, A. R. Lubinsky, S. C. Chang, B. W. Lee, P. Mark, Phys. Rev. B 1977, 15, 4865.
76. M. Law, J. Goldberger, P. Yang, Ann. Rev.Mater.Res. 2004, 34, 83.
77. W. Lu, C. M. Lieber, J. Phys.D: Appl. Phys. 2006, 39, R387.
78. Z. L. Wang, J. Phys.: Condens. Matter. 2004, 16, R829.
79. X. Zhang, M. Zhao, S. Yan, T. He, W. Li, X. Lin, Z. Xi, Z. Wang, X. Liu, Y. Xia, Nanotechnology 2008, 19, 305708.
80. U. Philipose, P. Sun, T. Xu, H. E. Ruda, L. Yang, K. L. Kavanagh, J. Appl.Phys. 2007, 101, 014326.
81. L. Zhao, M. Yosef, E. Pippel, H. Hofmeister, M. Steinhart, U. Gösele, S. Schlecht, Angew.Chem.Int. Ed. 2006, 45, 8042.
82. D. S. Auid, In Handbook on Metalloproteins; S. A. Bertini, H. Sigel, Eds.; Dekker; New York, 2001; p 881.
83. T. Dudev, C. Lim, Chem.Rev. 2003, 103, 773.
84. J. J. R. F. D. Silva, R. J. P. Williams, The Biological Chemistry of the Elements: The Inorganic Chemistry of Life, 2nd ed; Oxford University Press: New York 2001.
85. E. A. Amin, D. G. Truhlar, J.Chem.Theory Comput. 2008, 4, 75.
86. A. Sorkin, D. G. Truhlar, E. A. Amin, J.Chem.Theory Comput. 2009, 5, 1254.
87. M. Elstner,Q.Cui, P. Munih, E. Kaxiras,Th. Frauenheim,M. Karplus, J.Comput. Chem. 2003, 24, 565.
88. D. V. Talapin, I. Mekis, S. Götzinger, A. Kornowski, O. Benson, H. Weller, J. Phys.Chem.B 2004, 108, 18826.
89. N. N. Hewa-Kasakarage, M. Kirsanova, A. Nemchinov, N. Schmall, P. Z. El-Khoury, A. N. Tarnovsky, M. Zamkov, J.Am.Chem.Soc. 2009, 131, 1328.
90. N. N. Hewa-Kasakarage, N. P. Gurusinghe, M. Zamkov, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 4362.
91. F. Xu, V. Volkov, Y. Zhu, H. Bai, A. Rea, N. V. Valappil, W. Su, X. Gao, I. L. Kuskovsky, H. Matsui, J. Phys.Chem.C 2009, 113, 19419.
92. Y. Hao, J. Pei, Y. Wei, Y. Cao, S. Jiao, F. Zhu, J. Li, D. Xu, J. Phys. Chem. C 2010, 114, 8622.
93. S. Kaniyankandy, S. Rawalekar, S. Verma, H. N. Ghosh, J. Phys. Chem. C 2010, 115, 1428.
94. M. K. Yadav, M. Ghosh, R. Biswas, A. K. Raychaudhuri, A. Mukherjee, S. Datta, Phys.Rev.B 2007, 76, 195450.
95. J. C. Phillips, Rev.Mod. Phys. 1970, 42, 317.
96. T. Makino, Y. Segawa, M. Kawasaki, A. Ohotomo, R. Shiroki, K. Tamura, T. Yasuda, H. Koinuma, Appl. Phys. Lett. 2001, 78, 1237.
97. H. S. Kang, S. H. Lim, J. W. Kim, H. W. Chang, G. H. Kim, J. Kim, S. Y. Lee, Y. Li, J. Lee, J. K. Lee, M. A. Nastasi, S. A. Crooker, Q. X. Jia, J. Cryst.Growth 2006, 287, 70.