First principles hybrid Hartree–Fock–DFT calculations of bulk and (001) surface F centers in oxide perovskites and alkaline-earth fluorides

Автор(и)

  • R. Eglitis Institute of Solid State Physics, University of Latvia, Riga LV-1063, Latvia
  • A. I. Popov Institute of Solid State Physics, University of Latvia, Riga LV-1063, Latvia
  • J. Purans Institute of Solid State Physics, University of Latvia, Riga LV-1063, Latvia
  • Ran Jia Institute of Solid State Physics, University of Latvia, Riga LV-1063, Latvia

DOI:

https://doi.org/10.1063/10.0002475

Ключові слова:

Ab initio calculations, F center, perovskites.

Анотація

Представлено результати ab initio розрахунків та аналізу характеристик F центрів у об’ємі та на поверхні (001) оксидних перовскитів, таких як BaTiO3, SrTiO3, SrZrO3, з подальшим їх порівнянням з F центрами у фторидах лужноземельних металів (CaF2, BaF2 та SrF2). Виявлено, що у F центрах у перовскітах як в об’ємі, так і на поверхні (001), два найближчі до вакансії атома Ti або Zr взаємно відштовхуються, а наступні найближчі атоми O релаксують до кисневої вакансії. Встановлено, що отримані релаксації атомів у найближчому оточенні навколо F центру в перовскитах ABO3 в цілому більші, ніж у фторидах лужноземельних металів. Основні стани об’ємного та (001) поверхневого F центрів у перовскитах BaTiO3, SrTiO3, SrZrO3 знаходяться на 0,23, 0,69, 1,12 еВ та 0,07, 0,25, 0,93 еВ нижче за дно зони провідності, це вказує на те, що F центр є дрібним донором. Вакансії в BaTiO3, SrZrO3 та PbZrO3 зайняті зарядами 1,103e, 1,25e та 0,68e, тоді як дещо менші заряди, 1,052e, 1,10e та 0,3e, локалізовані всередині F центру на поверхні (001) перовскита. На відміну від частково ковалентних перовскитів ABO3, заряд добре локалізований (близько 80 %) всередині вакансій фтору в іонних фторидах CaF2, BaF2 та SrF2.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Downloads

Опубліковано

2020-10-21

Як цитувати

(1)
Eglitis, R.; Popov, A. I.; Purans, J.; Jia, R. First Principles Hybrid Hartree–Fock–DFT Calculations of Bulk and (001) Surface F Centers in Oxide Perovskites and Alkaline-Earth Fluorides. ФНТ 2020, 46, 1418-1425.

Номер

Розділ

Статті

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають