Ab initio study of the ferromagnetic response, local structure, and hyperfine properties of Fe-doped SnO2

Autores
Mudarra Navarro, Azucena Marisol; RodrÍguez Torres, Claudia Elena; Cabrera, Alejandra Fabiana; Weissmann, Mariana Dorotea; Nomura, K.; Errico, Leonardo Antonio
Año de publicación
2015
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
We present here an ab initio study of the structural, magnetic, and hyperfine properties of Fe-doped rutile SnO2 for different concentrations and distributions of the Fe atoms and oxygen vacancies in the SnO2 host. The calculated results are compared with experimental ones obtained by Mössbauer spectroscopy and X-ray absorption techniques. This comparison enables us to characterize the local structure around Fe atoms and to identify the different hyperfine interactions that are observed in samples prepared by different methods. It is concluded that oxygen vacancies are fundamental for the ferromagnetic response of Fe-doped SnO2. The ab initio calculations show that two Fe ions sharing an oxygen vacancy are coupled ferromagnetically, forming a bound magnetic polaron (BMP), and that two neighbor BMPs are aligned antiparallel to each other. Electron doping plays a fundamental role mediating the magnetic coupling between the BMP inducing ferromagnetic alignment between the BMPs.
Fil: Mudarra Navarro, Azucena Marisol. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Física; Argentina
Fil: RodrÍguez Torres, Claudia Elena. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; Argentina
Fil: Cabrera, Alejandra Fabiana. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; Argentina
Fil: Weissmann, Mariana Dorotea. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes. Departamento de Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Nomura, K.. University of Tokyo; Japón
Fil: Errico, Leonardo Antonio. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; Argentina
Materia
Diluted Semiconductor Oxides
Magnetic Properties
Ab-Initio Calculations
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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