Abstract We report on a complex study employing both theoretical and experimental methods with the aim of detailed elucidating the electronic and optical properties of potassium lead chloride, KPb2Cl5. In particular, we employ possibilities of X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) to measure for an optical quality KPb2Cl5 crystal the binding energies of the core-level electrons as well as to elucidate the peculiarity of the energy distribution of the valence electrons associated with the atoms composing the compound under study. The XPS data reveal low hygroscopicity of the KPb2Cl5 crystal and minor transformation of the Pb 2 + ions to Pb0 under treatment of the crystal surface with middle-energy Ar + bombardment. Furthermore, in the present work we apply different approaches for exchange–correlation potential to find how different factors affect the theoretical curve of total density of states in comparison with the valence-band XPS spectrum. The Tran–Blaha modified Becke–Johnson (TB-mBJ) potential, including spin–orbital effect and the Coulomb repulsion (Hubbard parameter U), is found to give the most reliable theoretical electronic structure of KPb2Cl5. Based on these findings, detailed studies on the occupation of the valence and conduction bands by electronic states associated with the atoms composing the KPb2Cl5 compound as well as on the optical properties are performed in the present work.

中文翻译：

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DFT 研究和 XPS 测量阐明了 KPb2Cl5 的电子和光学特性

摘要 我们报告了一项采用理论和实验方法进行的复杂研究，目的是详细阐明氯化铅钾 KPb2Cl5 的电子和光学性质。特别是，我们利用 X 射线光电子能谱 (XPS) 的可能性来测量光学质量 KPb2Cl5 晶体的核心能级电子的结合能，并阐明与构成所研究化合物的原子。XPS 数据显示 KPb2Cl5 晶体的低吸湿性和在用中能 Ar + 轰击处理晶体表面时 Pb 2 + 离子向 Pb0 的微小转变。此外，在目前的工作中，我们对交换相关势应用不同的方法，以找出与价带 XPS 谱相比，不同因素如何影响总态密度的理论曲线。Tran-Blaha 修正的 Becke-Johnson (TB-mBJ) 势，包括自旋轨道效应和库仑排斥（哈伯德参数 U），被发现提供了 KPb2Cl5 最可靠的理论电子结构。基于这些发现，本工作对与组成 KPb2Cl5 化合物的原子相关的电子态对价带和导带的占据以及光学性质进行了详细研究。包括自旋轨道效应和库仑排斥（哈伯德参数 U），被发现给出了 KPb2Cl5 最可靠的理论电子结构。基于这些发现，本工作对与组成 KPb2Cl5 化合物的原子相关的电子态对价带和导带的占据以及光学性质进行了详细研究。包括自旋轨道效应和库仑排斥（哈伯德参数 U），被发现给出了 KPb2Cl5 最可靠的理论电子结构。基于这些发现，本工作对与组成 KPb2Cl5 化合物的原子相关的电子态对价带和导带的占据以及光学性质进行了详细研究。