Obliczenia z pierwszych zasad własności defektów rodzimych w ZnRh2O4

• Autorzy: Volnianska O. , Bogusławski P.

Identyfikatory

DOI

10.15199/ELE-2014-124

Warianty tytułu

EN

Properties of point native defects in ZnRh2O4 : LDA+U calculations

• Konferencja: Krajowa Konferencja Elektroniki (13 ; 05-09.06.2014 ; Darłówko Wschodnie ; Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki obliczeń dotyczących struktury elektronowej i równowagowych koncentracji punktowych defektów rodzimych (luki, atomy międzywęzłowe, defekty antystrukturalne) w ZnRh₂O₄. Obliczenia wykonane w przybliżeniu lokalnej gęstości uwzględniły poprawki +U typu Hubbarda, co prowadzi do dobrej wartości przerwy wzbronionej. Dominującymi defektami są luka cynkowa i jon Zn podstawiający Rh. Oba defekty są płytkimi akceptorami o energii tworzenia poniżej 1 eV, co może tłumaczyć obserwowane doświadczalnie w ZnRh₂O₄ przewodnictwo typu p.

EN

Energy levels and formation energies of native point defects, i.e., vacancies, interstitials, and cation antisites, in ZnRh₂O₄ were analyzed within DFT-GGA calculations with +U on-site correction imposed on both 4d(Rh) and 2p(O) states. There are two dominant defects, the VZn vacancy and the Zn_Rh antisite, which are characterized by low formation energies, in the O-rich and Zn-rich conditions, respectively. Both defects are shallow acceptors, and they can be responsible for the observed p-type conductivity of ZnRh₂O₄.

Słowa kluczowe

PL

przezroczyste tlenki przewodzące; ZnRh2O4; punktowe defekty rodzime; przewodnictwo typu p; obliczenia z pierwszych zasad

EN

transparent conducting oxides; ZnRh2O4; native point defects; p-conductivity; ab initio calculations

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 55, nr 9
• Strony: 27--29
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., wykr.

Twórcy

autor

Volnianska O.

• Instytut Fizyki PAN, Warszawa

autor

Bogusławski P.

• Instytut Fizyki PAN, Warszawa

Bibliografia

• [1] R. D. Shannon, J. L. Gillson, and R. J. Bouchard, J. Phys. Chem. Solids 38, 877 (1977).
• [2] H. Kawazoe, H. Yusakawa, H. Hyodo, M. Kurita, H. Yanagi and H. Hosono, Nature 389, 939 (1997).
• [3] H. Mizoguchi, M. Hirano, S. Fujitsu, T. Takeuchi, K. Ueda, and H. Hosono, Appl. Phys. Lett. 80, 1207 (2002).
• [4] N. Mansourian-Hadavi, S. Wansom, N. H. Perry, A. R. Nagaraja, T. O. Mason, L. Ye, and A. J. Freeman, Phys. Rev. B 81, 075112 (2010).
• [5] M. Dekkers, G. Rijnders, and D. H. A. Blank, Appl. Phys. Lett. 90, 021903 (2007).
• [6] H. Ohta, H. Mizoguchi, M. Hirano, S. Narushima, T. Kamiya, and H. Hosono, Appl. Phys. Lett. 82, 823 (2003).
• [7] D. J. Singh, R. C. Rai, J. L. Musfeldt, S. Auluck, N. Singh, P. Khalifah, S. McClure, and D. G. Mandrus, Chem. Mater. 18, 2696 (2006).
• [8] D. O. Scanlon and G. W. Watson, Phys. Chem. Chem. Phys. 13, 9667 (2011).
• [9] M. N. Amini, H. Dixit, R. Saniz, D. Lamoen and B. Partoens, Phys. Chem. Chem. Phys. 16, 2588 (2014).
• [10] O. Volnianska and P. Boguslawski, J. Appl. Phys. 114, 033711 (2013).
• [11] T. R. Paudel, S. Lany, M. d’Avezac, A. Zunger, N. H. Perry, A. R. Nagaraja, T. O. Mason, J. S. Bettinger, Y. Shi, and M. F. Toney, Phys. Rev. B 84, 064109 (2011).
• [12] T. R. Paudel, A. Zakutayev, S. Lany, M. d’Avezac, and A. Zunger, Adv. Fun. Mat. 21, 4493 (2011).
• [13] J. D. Perkins, T. R. Paudel, A. Zakutayev, P. F. Ndione, P. A. Parilla, D. L. Young, S. Lany, D. S. Ginley, A. Zunger, N. H. Perry, Y. Tang, M. Grayson, T. O. Mason, J. S. Bettinger, Y. Shi, and M. F. Toney, Phys. Rev. B 84, 205207 (2011).
• [14] A. Zakutayev, T. R. Paudel, P. F. Ndione, J. D. Perkins, S. Lany, A. Zunger, and D. S. Ginley, Phys Rev B 85, 085204 (2012).
• [15] A. R. Nagaraja, N. H. Perry, T. O. Mason, Y. Tang, M. Grayson, T. R. Paudel, S. Lany, and A. Zunger, J. Am. Ceram. Soc. 95, 269 (2012).
• [16] P. F. Ndione, Y. Shi, V. Stevanovic, S. Lany, A. Zakutayev, P. A. Parilla, J. D. Perkins, J. J. Berry, D. S. Ginley and M. F. Toney, Adv. Fun. Mat. 24, 610 (2014).
• [17] M. Cococcioni and S. de Gironcoli, Phys. Rev. B 71, 035105 (2005).
• [18] S. B. Zhang and J. E. Northrup, Phys. Rev. Lett. 67, 2339 (1991).
• [19] S. Lany and A. Zunger, Modelling Simul. Mater. Sci. Eng. 17, 084002 (2009).

Uwagi

PL

Praca jest częściowo finansowana przez grant EU (POIG.01.03.01-00-159/08, “InTechFun”), oraz grant FNP POMOST/2012-5/10. Obliczenia przeprowadzono w Interdyscyplinarnym Centrum Modelowania Uniwersytetu Warszawskiego.