利用通量辅助的硼硫族化合物混合（BCM）方法合成混合硫族化合物半导体（AkRE2Si2SexS8–x 和 CaRE2Si2Se8）（其中 Ak = Ca 和 Sr；RE = La、Ce、Pr、Nd 和 Sm）：研究其磁性和光学性质

《Inorganic Chemistry》：Flux-Assisted Boron Chalcogen Mixture (BCM) Method for Synthesizing Mixed Chalcogenide Semiconductors (AkRE2Si2SexS8–x and CaRE2Si2Se8) (Ak = Ca and Sr; RE = La, Ce, Pr, Nd, and Sm): Investigation of Their Magnetic and Optical Properties

稀土硫硒硅酸盐的合成与性能研究。通过熔盐法合成Ca和Sr掺杂的稀土硫硒硅酸盐及硒硅酸盐，单晶XRD显示所有样品均属于R3?c空间群，Se/S占据不同晶格位点。磁性测试表明CaCe2Si2Se1.73S6.27和CaNd2Si2Se2.5S5.5具有负Weiss常数，为反铁磁或亚铁磁体系。紫外-可见漫反射光谱显示带隙在2.0-2.7 eV之间，DFT计算与实验结果一致。硫硒位替代可实现带隙调控，且CaCe2Si2Se1.73S6.27在375 nm紫外激发下表现出光致发光特性。

　　

我们报告了对一系列含有四价稀土元素的硒硫硅酸盐化合物 AkRE₂Si₂Se_xS_8–x 以及硒硫硅酸盐化合物 CaRE₂Si₂Se₈（其中 Ak = 钙（Ca）或锶（Sr）；RE = 镧（La）、铈（Ce）、镨（Pr）、钕（Nd）或钐（Sm））的详细结构分析。这些单晶是通过使用助熔剂辅助的硼硫混合物（BCM）方法制备的，其结构通过单晶X射线衍射技术得以确定。所有 AkRE₂Si₂Se_xS_8–x 和 CaRE₂Si₂Se₈ 系列化合物均属于三角晶系的 R3?c 结构群（空间群编号167）。单晶X射线衍射分析表明，硒（Se）原子倾向于占据两个可占据位点中的一个。多晶样品被用于测量磁化率及紫外-可见光漫反射特性。磁化率测量结果显示，CaCe₂Si₂Se_1.73S_6.27 和 CaNd₂Si₂Se_2.5S_5.5 具有顺磁性，且其Weiss常数为负值（θ = ?60.1 和 ?26.2）。漫反射光谱分析得到的光学带隙分别为：2.7(1) eV（CaLa₂Si₂Se_2.38S_5.62）、2.2(1) eV（CaCe₂Si₂Se_1.73S_6.27）、2.5(1) eV（CaNd₂Si₂Se_2.5S_5.5）和 2.0(1) eV（CaCe₂Si₂Se₈），这些结果与密度泛函理论计算结果一致。通过部分或完全用硒（Se）替换硫（S）原子，实现了带隙的调节。此外，还研究了 CaCe₂Si₂Se_1.73S_6.27 在375纳米紫外光照射下的光致发光行为。