J 2016

Accurate prediction of band gaps and optical properties of HfO2

ONDRAČKA, Pavel, David HOLEC, David NEČAS a Lenka ZAJÍČKOVÁ

Základní údaje

Originální název

Accurate prediction of band gaps and optical properties of HfO2

Autoři

ONDRAČKA, Pavel (203 Česká republika, domácí), David HOLEC (40 Rakousko), David NEČAS (203 Česká republika, domácí) a Lenka ZAJÍČKOVÁ (203 Česká republika, garant, domácí)

Vydání

JOURNAL OF PHYSICS D-APPLIED PHYSICS, Bristol, Institute of Physics Publishing, 2016, 0022-3727

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10306 Optics

Stát vydavatele

Velká Británie a Severní Irsko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 2.588

Kód RIV

RIV/00216224:14740/16:00094067

Organizační jednotka

Středoevropský technologický institut

UT WoS

000404341800001

Klíčová slova anglicky

band gap; BSE; DFT; dielectric function; hafnia; HfO2; TB-mBJ

Štítky

Změněno: 28. 3. 2019 16:09, Mgr. Pavla Foltynová, Ph.D.

Anotace

V originále

We report on optical properties of various polymorphs of hafnia predicted within the framework of density functional theory. The full potential linearised augmented plane wave method was employed together with the Tran-Blaha modified Becke-Johnson potential (TB-mBJ) for exchange and local density approximation for correlation. Unit cells of monoclinic, cubic and tetragonal crystalline, and a simulated annealing-based model of amorphous hafnia were fully relaxed with respect to internal positions and lattice parameters. Electronic structures and band gaps for monoclinic, cubic, tetragonal and amorphous hafnia were calculated using three different TB-mBJ parametrisations and the results were critically compared with the available experimental and theoretical reports. Conceptual differences between a straightforward comparison of experimental measurements to a calculated band gap on the one hand and to a whole electronic structure (density of electronic states) on the other hand, were pointed out, suggesting the latter should be used whenever possible. Finally, dielectric functions were calculated at two levels, using the random phase approximation without local field effects and with a more accurate Bethe-Salpether equation (BSE) to account for excitonic effects. We conclude that a satisfactory agreement with experimental data for HfO2 was obtained only in the latter case.

Návaznosti

LQ1601, projekt VaV
Název: CEITEC 2020 (Akronym: CEITEC2020)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, CEITEC 2020
7AMB15AT017, projekt VaV
Název: Studium struktury elektronických a optických vlastností tuhých roztoků oxidů s využitím ab initio výpočtů
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Studium struktury, elektronických a optických vlastností tuhých roztoků oxidů s využitím ab initio výpočtů