Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2012, выпуск 7 » Статья стр. 1317
<<<>>>
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.
PDF версия
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).
  1. V.V. Lemanov. In: Defects and Surface-Induced Effects in Advanced Perovskites. Kluwer Academic Publ. (2000). P. 329
  2. О.Е. Квятковский. ФТТ 43, 1345 (2001)
  3. В.В. Леманов, Е.П. Смирнова, А.В. Сотников, M. Weihnacht. ФТТ 46, 1402 (2004)
  4. A. Tkach, P.M. Vilarinho, A.L. Kholkin. Phys. Rev. B 73, 104 113 (2006)
  5. A. Tkach, P.M. Vilarinho, A.L. Kholkin. Acta Mater. 54, 5385 (2006)
  6. 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)
  7. 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)
  8. О.Е. Квятковский. ФТТ 51, 932 (2009)
  9. О.Е. Квятковский. Изв. РАН. Сер. физ. 74, 1243 (2010)
  10. О.Е. Квятковский. Кристаллография 56, 7 (2011)
  11. 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)
  12. Y. Watanabe, J.G. Bednorz, A. Bietsch, Ch. Gerber, D. Widmer, A. Beck. Appl. Phys. Lett. 78, 3738 (2001)
  13. G.I. Meijer, U. Staub, M. Janousch, S.L. Johnson, B. Delley, T. Neisius. Phys. Rev. B 72, 155 102 (2005)
  14. R. Waser, M. Aono. Nature Mat. 6, 833 (2007)
  15. M. Janousch, G.I. Meijer, U. Staub, B. Delley, S.F. Karg, B.P. Andreasson. Adv. Mater. 19, 2232 (2007)
  16. G.I. Meijer. Science 319, 1625 (2008)
  17. F. La Mattina, J.G. Bednorz, S.F. Alvarado, A. Shengelaya, K.A. Muller, H. Keller. Phys. Rev. B 80, 075 122 (2009)
  18. W. Luo, W. Duan, S.G. Louie, M.L. Cohen. Phys. Rev. B 70, 214 109 (2004)
  19. D. Ricci, G. Bano, G. Pacchioni, F. Illas. Phys. Rev. B 68, 224 105 (2003)
  20. J.P. Buban, H. Iddir, S. Ov gut. Phys. Rev. B 69, 180 102 (2004)
  21. 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)
  22. R.A. Evarestov, S. Piskunov, E.A. Kotomin, G. Borstel. Phys. Rev. B 67, 064 101 (2003)
  23. О.Е. Квятковский. ФТТ 44, 1087 (2002)
  24. O.E. Kvyatkovskii. Ferroelectrics 314, 143 (2005)
  25. I.V. Kondakova, R.O. Kuzian, L. Raymond, R. Hayn, V.V. Laguta. Phys. Rev. B 79, 134 117 (2009)
  26. A.D. Becke. J. Chem. Phys. 98, 5648 (1993)
  27. A.D. Becke. Phys. Rev. A 38, 3098 (1988)
  28. C. Lee, W. Yang, R.G. Parr. Phys. Rev. B 37, 785 (1988)
  29. 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)
  30. T.H. Dunning. J. Chem. Phys. 55, 716 (1971)
  31. T.H. Dunning, P.J. Hay. In: Methods of Electronic Structure Theory / Ed. H.F. Schaefer III. Plenum Press (1977). V. 3
  32. I. Hyla-Kryspin, J. Demuynck, A. Strich, M. Benard. J. Chem. Phys. 75, 3954 (1981)
  33. A.J.H. Wachters. J. Chem. Phys. 52, 1033 (1970); A.J.H. Wachters. IBM Tech. Rept. RJ584 (1969)
  34. C.W.Bauschlicher, Jr., S.R. Langhoff, L.A. Barnes. J. Chem. Phys. 91, 2399 (1989)
  35. T.H. Dunning. J. Chem. Phys. 53, 2823 (1970)
  36. 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)
  37. C.J. Ballhausen. Introduction to ligand field theory. McGraw-Hill, N.Y. (1962)
  38. S. Sugano, Y. Tanabe, H. Kamimura. Multiplets of Transition-Metal Ions in Crystals. Academic Press, N.Y. (1970)
  39. 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)
  40. A.J. Silversmith, W. Lenth, K.W. Blazey, R.M. Macfarlane. J. Lumin. 59, 269 (1994)
  41. Z. Bryknar, V. Trepakov, Z. Potucek, L. Jastrabik. J. Lumin. 87--89, 605 (2000)
  42. 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.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme