Eglitis R. I.
Comparative Ab initio Calculations for ABO3 Perovskite (001), (011) and (111) as well as YAlO3 (001) Surfaces and F Centers / R. I. Eglitis, A. I. Popov // Журнал нано- та електронної фізики. - 2019. - Т. 11, № 1. - С. 01001-1-01001-6. - Режим доступу: http://nbuv.gov.ua/UJRN/jnef_2019_11_1_3
За допомогою гібридних обмінно-кореляційних функціоналів виконано прогнозні ab initio розрахунки для найбільш важливих у промисловому відношенні перовскітів ABO3, таких як BaTiO3, SrTiO3, CaTiO3, SrZrO3 і PbZrO3 (001), (011) та (111) поверхонь, а також і для об'ємних та (001) поверхневих F-центрів. З іншого боку проведено порівняння ab initio розрахунки для заряджених і полярних YAlO3 (001) поверхонь. Для нейтральних (001) поверхонь перовскітів BaTiO3, CaTiO3, SrZrO3 і PbZrO3, у більшості випадків, усі атоми верхнього поверхневого шару релаксують всередину, тоді як усі атоми другого поверхневого шару релаксують угору, і, знов, усі атоми третього поверхневого шару релаксують всередину. Картина релаксації атомів для полярної і зарядженої YAlO3 (001) поверхонь повністю відрізняється від картини для нейтральних (001) поверхонь перовскітів ABO3. Поверхневі енергії перовскітів ABO3 (001) практично однакові як для AO, так і для BO2 граничних поверхонь, і вони значно менші поверхневих енергій полярних і заряджених (011) та, особливо, (111) поверхонь. Величини атомних зміщень найближчих сусідніх атомів навколо (001) поверхневого F-центру у перовскітах ABO3 суттєво перевищують відповідні величини зміщень найближчих сусідніх атомів навколо об'ємного F-центру. Для перовскітів ABO3, заряд електронів значно краще локалізований всередині об'ємного F-центру, ніж у (001) поверхневому F-центрі, де вакансії кисню більш делокалізовані між найближчими сусідніми атомами. Енергія формування (001) поверхневого F-центру в перовскітах ABO3 менша за енергію формування об'ємного F-центру, яка ініціює сегрегацію F-центрів з об'єму перовскіту ABO3 до його (001) поверхні. У більшості випадків, енергетичний рівень дефектів, який зумовлений (001) поверхневим F-центром, у забороненій зоні перовскитів ABO3 розташований ближче до дна зони провідності поверхні (001), у той час як рівень, який зумовлений об'ємними F-центрами, розташований ближче до дна об'ємної зони провідності.The paper presents and discusses the results of our performed ab initio calculations for perovskites SrTiO3, BaTiO3, PbTiO3, and SrZrO3 (001) and (111) surfaces by means of the hybrid B3PW or B3LYP description of exchange and correlation. According to our performed ab initio calculations for SrTiO3, BaTiO3, PbTiO3, and SrZrO3 (001) surfaces, in most cases, the upper layer atoms relax inwards, towards the bulk, and the second layer atoms relax upwards. The SrTiO3, BaTiO3, PbTiO3, and SrZrO3 (001) surface energies for AO and BO2-terminations are almost equal. Just opposite, our calculated surface energies for both AO3 and B-terminated (111) surfaces are quite different. Our calculated SrTiO3, BaTiO3, PbTiO3, and SrZrO3 (111) surface energies always are considerably larger than the (001) surface energies. The SrTiO3, BaTiO3, PbTiO3, and SrZrO3 bulk Ti-O (Zr-O) chemical bond covalency increases near their BO2-terminated (001) as well as AO3-terminated (111) surfaces. We discussed systematic trends in SrTiO3, BaTiO3, PbTiO3, and SrZrO3 bulk and (001) surface F center ab initio calculations.
Цитованість авторів публікації:Eglitis R.Popov A.
Бібліографічний опис для цитування: Eglitis R. I. Comparative Ab initio Calculations for ABO3 Perovskite (001), (011) and (111) as well as YAlO3 (001) Surfaces and F Centers / R. I. Eglitis, A. I. Popov // Журнал нано- та електронної фізики. - 2019. - Т. 11, № 1. - С. 01001-1-01001-6. - Режим доступу: http://nbuv.gov.ua/UJRN/jnef_2019_11_1_3.
 Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"
|
|
