Вышедшие номера
Ab initio расчеты электронных свойств и перенос заряда в Zn1-xCuxO со структурой вюртцита
Асадов М.М.1,2, Мустафаева С.Н.3, Гусейнова С.С.3, Лукичев В.Ф.4
1Институт катализа и неорганической химии им. акад. М. Нагиева НАН Азербайджана, Баку, Азербайджан
2Scientific research institute of Geotechnological Problems of Oil, Gas and Chemistry, Baku, AZ1010 Azerbaijan
3Институт физики Национальной академии наук Азербайджана, Баку, Азербайджан
4Физико-технологический институт им. К.А. Валиева РАН, Москва, Россия
Email: mirasadov@gmail.com
Поступила в редакцию: 7 января 2022 г.
В окончательной редакции: 7 января 2022 г.
Принята к печати: 8 января 2022 г.
Выставление онлайн: 21 февраля 2022 г.

Представлены результаты исследования электронной структуры, влияния локального окружения примеси Cu на свойства и формированный магнитный момент в суперъячейках Zn1-xCuxO со структурой вюртцита. В приближении локальной электронной плотности (LDA) и обобщенной градиентной аппроксимации (GGA) с поправкой на спиновую поляризацию и сильные электронные взаимодействия (U - кулоновское взаимодействие) в 3d-оболочке катионов Zn и Cu (методы DFT LSDA + U и SGGA + U) проведены расчеты зонного спектра: зонная структура, плотность состояний электронные и магнитные свойства. Установлено, что легированные медью кристаллы на основе ZnO являются прямозонными полупроводниками. Представлены результаты ab initio моделирования энергии образования дефектов в легированном медью оксиде цинка, содержащего ряд устойчивых собственных и примесных дефектов в различных зарядовых состояниях. В широком интервале частот проанализированы частотные зависимости электрических и диэлектрических характеристик образцов Zn1-xCuxO (где x=0, 0.01 и 0.02). Показано, что в области частот 1.8·10^4-4.3·105 Hz ac-проводимость Zn1-xCuxO подчинялась закономерности, характерной для прыжковой модели переноса заряда по локализованным вблизи уровня Ферми состояниям. Определены основные параметры локализованных состояний в Zn1-xCuxO. Ключевые слова: ZnO, легирование медью, теория функционала плотности, зонные расчеты, электронная структура, локализованный магнитный момент, энергии образования дефектов, перенос заряда, параметры локализованных состояний.