Estudio DFT de la estabilidad de la superficie polar ZnO (000-1)-o debido a la presencia de metales de transición (Co, Mn) como dopantes

Autores
Reimers, Walter Guillermo; Gallegos, María Victoria; Luna, Carla Romina; Damonte, Laura Cristina; Sambeth, Jorge Enrique; Marchetti, Jorge Mario; Juan, Alfredo
Año de publicación
2022
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
This work presents a study, through the density functional theory (DFT), of the effect of Coand Mn as dopants -substitutional and interstitial- on the surface of polar ZnO. Formation energy, ofthese doped surfaces, was calculated and it is performed an analysis of the magnetic changes inducedby these dopant species. Moreover, the geometric changes were studied. From the formation energyvalues obtained, it is observed that the interstitial location in the first bilayer is more favorable forboth dopants. The highest magnetic moment values are obtained for substitutional Co and interstitialMn. Finally, both impurities produce a weakening of the surface zinc-oxygen bonds.
En este trabajo hemos estudiado, mediante la teoría del funcional de la densidad (DFT), el efecto de Co y Mn como dopantes -sustitucionales e intersticiales- en la superficie de ZnO polar. Se calcularon energías de formación de estas superficies dopadas, y se realizó un análisis de los cambios magnéticos que estas especies inducen. También se estudiaron los cambios geométricos producidos por estos dopantes. En cuanto a la energía de formación, para ambos dopantes, la ubicación intersticial en la primera bicapa es más favorable respecto a la sustitucional. El mayor valor de momento magnético se obtiene en Co como impureza sustitucional, mientras que intersticial para la especie Mn. Ambas especies producen un debilitamiento de los enlaces zinc 3 oxígenos superficiales.
Fil: Reimers, Walter Guillermo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; Argentina
Fil: Gallegos, María Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas "Dr. Jorge J. Ronco". Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas; Argentina
Fil: Luna, Carla Romina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; Argentina
Fil: Damonte, Laura Cristina. 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: Sambeth, Jorge Enrique. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas "Dr. Jorge J. Ronco". Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas; Argentina
Fil: Marchetti, Jorge Mario. Norwegian University of Life Sciences; Noruega. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; Argentina
Fil: Juan, Alfredo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; Argentina
Materia
Oxides
Magnetism
Impurity
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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spelling Estudio DFT de la estabilidad de la superficie polar ZnO (000-1)-o debido a la presencia de metales de transición (Co, Mn) como dopantesDFT study of polar Zno (000-1) surface stability due to transition metals (Co, Mn) as dopantsReimers, Walter GuillermoGallegos, María VictoriaLuna, Carla RominaDamonte, Laura CristinaSambeth, Jorge EnriqueMarchetti, Jorge MarioJuan, AlfredoOxidesMagnetismImpurityhttps://purl.org/becyt/ford/2.5https://purl.org/becyt/ford/2This work presents a study, through the density functional theory (DFT), of the effect of Coand Mn as dopants -substitutional and interstitial- on the surface of polar ZnO. Formation energy, ofthese doped surfaces, was calculated and it is performed an analysis of the magnetic changes inducedby these dopant species. Moreover, the geometric changes were studied. From the formation energyvalues obtained, it is observed that the interstitial location in the first bilayer is more favorable forboth dopants. The highest magnetic moment values are obtained for substitutional Co and interstitialMn. Finally, both impurities produce a weakening of the surface zinc-oxygen bonds.En este trabajo hemos estudiado, mediante la teoría del funcional de la densidad (DFT), el efecto de Co y Mn como dopantes -sustitucionales e intersticiales- en la superficie de ZnO polar. Se calcularon energías de formación de estas superficies dopadas, y se realizó un análisis de los cambios magnéticos que estas especies inducen. También se estudiaron los cambios geométricos producidos por estos dopantes. En cuanto a la energía de formación, para ambos dopantes, la ubicación intersticial en la primera bicapa es más favorable respecto a la sustitucional. El mayor valor de momento magnético se obtiene en Co como impureza sustitucional, mientras que intersticial para la especie Mn. Ambas especies producen un debilitamiento de los enlaces zinc 3 oxígenos superficiales.Fil: Reimers, Walter Guillermo. 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En este trabajo hemos estudiado, mediante la teoría del funcional de la densidad (DFT), el efecto de Co y Mn como dopantes -sustitucionales e intersticiales- en la superficie de ZnO polar. Se calcularon energías de formación de estas superficies dopadas, y se realizó un análisis de los cambios magnéticos que estas especies inducen. También se estudiaron los cambios geométricos producidos por estos dopantes. En cuanto a la energía de formación, para ambos dopantes, la ubicación intersticial en la primera bicapa es más favorable respecto a la sustitucional. El mayor valor de momento magnético se obtiene en Co como impureza sustitucional, mientras que intersticial para la especie Mn. Ambas especies producen un debilitamiento de los enlaces zinc 3 oxígenos superficiales.
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