Издателям
Вышедшие номера
Расчеты ab initio нейтральных и заряженных примесных центров Mn и Cr в титанате стронция
Квятковский О.Е.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: kvyatkovskii@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 27 декабря 2011 г.
Выставление онлайн: 19 июня 2012 г.

Представлены результаты расчетов ab initio равновесной геометрии, электронной структуры, спиновой и зарядовой плотности для нейтральных и отрицательно заряженных дефектов, созданных примесями Mn и Cr в позиции B в SrTiO3. Показано, что в обоих случаях нейтральный дефект является акцепторным центром, а однократно заряженный дефект является донорным центром. Найдено, что дважды заряженные дефекты являются полярными с симметрией C4v и имеют ионную конфигурацию 5Mn3++3Ti3+ и 4Cr3++3Ti3+ соответственно. В каждом из случаев имеется пара почти вырожденных по энергии электронных состояний (4B1, 6B1 для Mn и 3A1, 5A1 для Cr), различающихся лишь направлением спина электронного полярона, локализованного на одном из соседних атомов Ti. Для примеси Mn полярное состояние 6B1 лишь на 0.174 eV ниже, чем состояние 6A1g(Oh) с ионом Mn2+ в высокоспиновом состоянии. Предложен новый механизм диэлектрической релаксации в STO : Mn. Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект N 09-02-01008).
  • V.V. Lemanov. In: Defects and Surface-Induced Effects in Advanced Perovskites. Kluwer Academic Publ. (2000). P. 329
  • О.Е. Квятковский. ФТТ 43, 1345 (2001)
  • В.В. Леманов, Е.П. Смирнова, А.В. Сотников, M. Weihnacht. ФТТ 46, 1402 (2004)
  • A. Tkach, P.M. Vilarinho, A.L. Kholkin. Phys. Rev. B 73, 104 113 (2006)
  • A. Tkach, P.M. Vilarinho, A.L. Kholkin. Acta Mater. 54, 5385 (2006)
  • V.V. Laguta, I.V. Kondakova, I.P. Bykov, M.D. Glinchuk, A. Tkach, P.M. Vilarinho, L. Jastrabik. Phys. Rev. B 76, 054 104 (2007)
  • M. Savinov, V.A. Trepakov, P.P. Syrnikov, V. v Zelezny, J. Pokorny, A. Dejneka, L. Jastrabi k, P. Galinetto. J. Phys.: Cond. Matter 20, 095 221 (2008)
  • О.Е. Квятковский. ФТТ 51, 932 (2009)
  • О.Е. Квятковский. Изв. РАН. Сер. физ. 74, 1243 (2010)
  • О.Е. Квятковский. Кристаллография 56, 7 (2011)
  • W. Kleemann, S. Bedanta, P. Borisov, V.V. Shvartsman, S. Miga, J. Dec, A. Tkach, P. Vilarinho. Eur. Phys. J. B 71, 407 (2009); V.V. Shvartsman, S. Bedanta, P. Borisov, W. Kleemann, A. Tkach, P.M. Vilarinho. Phys. Rev. Lett. 101, 165 704 (2008)
  • Y. Watanabe, J.G. Bednorz, A. Bietsch, Ch. Gerber, D. Widmer, A. Beck. Appl. Phys. Lett. 78, 3738 (2001)
  • G.I. Meijer, U. Staub, M. Janousch, S.L. Johnson, B. Delley, T. Neisius. Phys. Rev. B 72, 155 102 (2005)
  • R. Waser, M. Aono. Nature Mat. 6, 833 (2007)
  • M. Janousch, G.I. Meijer, U. Staub, B. Delley, S.F. Karg, B.P. Andreasson. Adv. Mater. 19, 2232 (2007)
  • G.I. Meijer. Science 319, 1625 (2008)
  • F. La Mattina, J.G. Bednorz, S.F. Alvarado, A. Shengelaya, K.A. Muller, H. Keller. Phys. Rev. B 80, 075 122 (2009)
  • W. Luo, W. Duan, S.G. Louie, M.L. Cohen. Phys. Rev. B 70, 214 109 (2004)
  • D. Ricci, G. Bano, G. Pacchioni, F. Illas. Phys. Rev. B 68, 224 105 (2003)
  • J.P. Buban, H. Iddir, S. Ov gut. Phys. Rev. B 69, 180 102 (2004)
  • J. Carrasco, F. Illas, N. Lopez, E.A. Kotomin, Yu.F. Zhukovskii, R.A. Evarestov, Yu.A. Mastrikov, S. Piskunov, J. Maier. Phys. Rev. B 73, 064 106 (2006)
  • R.A. Evarestov, S. Piskunov, E.A. Kotomin, G. Borstel. Phys. Rev. B 67, 064 101 (2003)
  • О.Е. Квятковский. ФТТ 44, 1087 (2002)
  • O.E. Kvyatkovskii. Ferroelectrics 314, 143 (2005)
  • I.V. Kondakova, R.O. Kuzian, L. Raymond, R. Hayn, V.V. Laguta. Phys. Rev. B 79, 134 117 (2009)
  • A.D. Becke. J. Chem. Phys. 98, 5648 (1993)
  • A.D. Becke. Phys. Rev. A 38, 3098 (1988)
  • C. Lee, W. Yang, R.G. Parr. Phys. Rev. B 37, 785 (1988)
  • M.J. Frisch, G.W. Trucks, H.B. Schlegel, G.E. Scuseria, M.A. Robb, J.R. Cheeseman, J.A. Montgomery, Jr., T. Vreven, K.N. Kudin, J.C. Burant, J.M. Millam, S.S. Iyengar, J. Tomasi, V. Barone, B. Mennucci, M. Cossi, G. Scalmani, N. Rega, G.A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, M. Klene, X. Li, J.E. Knox, H.P. Hratchian, J.B. Cross, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, R.E. Stratmann, O. Yazyev, A.J. Austin, R. Cammi, C. Pomelli, J.W. Ochterski, P.Y. Ayala, K. Morokuma, G.A. Voth, P. Salvador, J.J. Dannenberg, V.G. Zakrzewski, S. Dapprich, A.D. Daniels, M.C. Strain, O. Farkas, D.K. Malick, A.D. Rabuck, K. Raghavachari, J.B. Foresman, J.V. Ortiz, Q. Cui, A.G. Baboul, S. Clifford, J. Cioslowski, B.B. Stefanov, G. Liu, A. Liashenko, P. Piskorz, I. Komaromi, R.L. Martin, D.J. Fox, T. Keith, M.A. Al-Laham, C.Y. Peng, A. Nanayakkara, M. Challacombe, P.M.W. Gill, B. Johnson, W. Chen, M.W. Wong, C. Gonzalez, J. A. Pople. Computer code GAUSSIAN 03, revision B.05. Gaussian, Inc., Pittsburgh, PA (2003)
  • T.H. Dunning. J. Chem. Phys. 55, 716 (1971)
  • T.H. Dunning, P.J. Hay. In: Methods of Electronic Structure Theory / Ed. H.F. Schaefer III. Plenum Press (1977). V. 3
  • I. Hyla-Kryspin, J. Demuynck, A. Strich, M. Benard. J. Chem. Phys. 75, 3954 (1981)
  • A.J.H. Wachters. J. Chem. Phys. 52, 1033 (1970); A.J.H. Wachters. IBM Tech. Rept. RJ584 (1969)
  • C.W.Bauschlicher, Jr., S.R. Langhoff, L.A. Barnes. J. Chem. Phys. 91, 2399 (1989)
  • T.H. Dunning. J. Chem. Phys. 53, 2823 (1970)
  • W.J. Stevens, H. Basch, M. Krauss. J. Chem. Phys. 81, 6026 (1984); W.J. Stevens, M. Krauss, H. Basch, P.G. Jasien. Can. J. Chem. 70, 612 (1992)
  • C.J. Ballhausen. Introduction to ligand field theory. McGraw-Hill, N.Y. (1962)
  • S. Sugano, Y. Tanabe, H. Kamimura. Multiplets of Transition-Metal Ions in Crystals. Academic Press, N.Y. (1970)
  • S.A. Basun, U. Bianchi, V.E. Bursian, A.A. Kaplyanskii, W. Kleeman, L.S. Sochava, V.S. Vikhnin. J. Lumin. 66 \& 67, 526 (1996)
  • A.J. Silversmith, W. Lenth, K.W. Blazey, R.M. Macfarlane. J. Lumin. 59, 269 (1994)
  • Z. Bryknar, V. Trepakov, Z. Potucek, L. Jastrabik. J. Lumin. 87--89, 605 (2000)
  • I. Levin, V. Krayzman, J.C. Woicik, A. Tkach, P.M. Vilarinho. Appl. Phys. Lett. 96, 052 904 (2010)
  • Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

    Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.