硫化铜矿晶体电子结构

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟

硫化铜矿晶体电子结构

晶体的结构性质对矿物的润湿性、聚集行为、分散行为及可浮性具有重要影响。晶体空穴会造成金属硫化矿宽带隙减小和导电性增强，有利于矿物表面氧的吸附。晶体空穴影响临近原子，导致原子弛豫。黄铜矿是结构类似于闪锌矿的反铁磁性半导体，在黄铜矿晶体中，两个铜和铁分别占据了闪锌矿模型中的4 个锌原子，铜和铁的位置在品格中交替出现，硫原子位置不变。在z 轴方向上，单胞尺寸是六面体闪锌矿模型的两倍，黄铜矿在任意方向上表现不完全解离。硫原子和金属原子在四面体中交替分布，每个硫原子周围有4 个金属原子，每个金属原子周国有4 个硫原子，天然黄铜矿表面具有高结合能不对称硫2p XPS 峰，在新鲜的解离面上硫3pp 铁3d 轨道的跃迁，电子从被占据的硫轨道跃迁到未被占据的铁轨道。黄铜矿是一种反铁磁性晶体，品胞的毎一层中的铁存在着自旋向上或者自旋向下。能带结构划分为三个部分，在能带结构中，铜的轨道出现分裂，而铁的3d 乘以 2 轨道未分裂，形成多条对应的色散关系，硫原子的3s 和3p 轨道也形成多条对应色散关系。此外，团旗模型的密度泛函等计算和模拟已经应用在硫化铜矿物的电子结构研究。

邓久帅和文书明基于第一性原理，从头计算了斑铜矿体相的几何和电子结

构。交换相关能采用GGA,泛函形式为PBE，原子间相互作用的描述采用超软赝势。计算发现Cu5FeS4 中存在共价键和离子键，是一种混合键型晶体，在整个晶体内存在共用电子对，铁原子和硫原子之间的作用大于铜原子和硫原子之间的作用。铁原子在3d 轨道接纳电子能力弱，铜原子3d 轨道接纳电子能力强，而硫原子最容易发生电子转移和氧化反应。Prameena 等人应用可见光谱研究了5 T2g5Eg 过渡所对应的光谱性质及晶体内Fe2+的性质。

陈建华等人基于密度泛函理论的平面波赝势方法，计算了多种硫化铜矿物的