| 四元硫属化合物 La2CuBiS5 的合成、结构及光学性能研究 |
| Syntheses, Crystal and Electronic Structures, and Optical Properties of Quaternary Sulfide：La2CuBiS5 |
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| 摘要: 通过高温固相反应合成了首例镧系-过渡金属-铋-四元硫属化合物：La2CuBiS5。该化合物属于正交晶系，空间群：Pnma。其结构含有沿b方向的一维[BiCuS56-]∞带，带与带之间被La3+离子隔开。一维[BiCuS56-]∞带由[CuS4]四面体双链与BiS6八面体单链通过公顶点连接而成。漫反射光谱研究表明该化合物为半导体，能隙1.30 eV。理论研究表明其为直接半导体，光学能隙跃迁来源于S3p到La5d轨道的电子迁移。 |
| 关键词: 铋硫属化合物 晶体结构 电子结构 光学性质 |
| 基金项目: 国家自然科学基金（No.21201185）；贵州省自然科学基金（黔科合J字[2012]2343号；黔科合J字LKZS[2014]13号）；遵义师范学院博士基金（No.2012BSJJ13）；中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室科学基金（No.20140004）资助项目。 |
| Abstract: The first quaternary sulfide La2CuBiS5 in the Ln/Bi/Q/TM (TM=transition metal, Ln=lanthanide metal, Q=S, Se, Te) system has been synthesized from the stoichiometric mixture of elements by solid-state reactions at 1 100 ℃. The compound crystallizes in the orthorhombic space group Pnma. The structure contains one-dimensional (1D) [BiCuS56-]∞ ribbons running down the [010] direction that are separated by La3+ ion. The one-dimensional [BiCuS56-]∞ ribbons constitutes [CuS4]2-dimer-double chain along [010] direction that is interconnected with two BiS6-octahedron-single-chain via sharing vertex. The UV/Vis reflectance spectroscopy study shows that La2CuBiS5 is a semiconductor with an optical gap of 1.30 eV and DFT study indicates an direct band gap with an electronic transfer excitation of S3p to La5d orbital electrons. |
| Keywords: bismuth chalcogenide crystal structure electronic structure optical properties |
| 投稿时间：2014-02-13 修订日期：2014-05-12 |
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| 赵华俊,李龙华.四元硫属化合物 La2CuBiS5 的合成、结构及光学性能研究[J].无机化学学报,2014,30(10):2419-2424. |
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