FRIÁK, Martin, Quynh Nhu Thi TRAN, Mojmír MEDUŇA, Kristýna GAZDOVÁ, Jana PAVLŮ, Dominik MUNZAR a Hoa Hong NGUYEN. Vacancy-induced magnetic states in TiO2 surfaces. Journal of Applied Physics. AIP Publishing, 2023, roč. 134, č. 1, s. "013902-1"-"013902-11", 11 s. ISSN 0021-8979. Dostupné z: https://dx.doi.org/10.1063/5.0155282.
Další formáty:   BibTeX LaTeX RIS
Základní údaje
Originální název Vacancy-induced magnetic states in TiO2 surfaces
Autoři FRIÁK, Martin (203 Česká republika, garant, domácí), Quynh Nhu Thi TRAN (704 Vietnam, domácí), Mojmír MEDUŇA (203 Česká republika, domácí), Kristýna GAZDOVÁ (203 Česká republika, domácí), Jana PAVLŮ (203 Česká republika, domácí), Dominik MUNZAR (203 Česká republika, domácí) a Hoa Hong NGUYEN (250 Francie, domácí).
Vydání Journal of Applied Physics, AIP Publishing, 2023, 0021-8979.
Další údaje
Originální jazyk angličtina
Typ výsledku Článek v odborném periodiku
Obor 10302 Condensed matter physics
Stát vydavatele Spojené státy
Utajení není předmětem státního či obchodního tajemství
WWW URL
Impakt faktor Impact factor: 3.200 v roce 2022
Kód RIV RIV/00216224:14310/23:00131238
Organizační jednotka Přírodovědecká fakulta
Doi http://dx.doi.org/10.1063/5.0155282
UT WoS 001025219600006
Klíčová slova anglicky Density functional theory; Quantum mechanical calculations; Spintronics; Ferromagnetism; Crystallographic defects; Thin films; X-ray diffraction; Ceramics; Stoichiometry
Štítky rivok
Příznaky Mezinárodní význam, Recenzováno
Změnil Změnila: Mgr. Pavla Foltynová, Ph.D., učo 106624. Změněno: 30. 1. 2024 20:55.
Anotace
We present a combined experimental and theoretical study of surface-related magnetic states in TiO2⁠. Our experiments on nano-sized thin films of pure TiO2 have suggested that the observed room-temperature magnetism originates from defects, in particular, from the surface of thin films as well as from point defects, such as oxygen vacancies located mainly at the surface. Clarifying this phenomenon is very important for harnessing magnetic properties of pristine TiO2 films in future spintronic applications but a detailed experimental investigation is very demanding. Therefore, quantum-mechanical density functional theory calculations were performed for (i) bulk anatase TiO2 ⁠, (ii) bulk-like TiO2-terminated vacancy-free (001) surfaces, (iii) vacancy-containing TiO-terminated (001) surfaces, (iv) TiO0.75-terminated (001) surfaces with additional 25% surface oxygen vacancies, as well as (v) oxygen-terminated (001)-surfaces. Our fixed-spin-moment calculations identified both the bulk and the bulk-like terminated vacancy-free TiO2-terminated (001) surfaces as non-magnetic. In contrast, oxygen vacancies in the case of TiO-terminated and TiO0.75-terminated (001) surfaces lead to ferromagnetic and rather complex ferrimagnetic states, respectively. The spin-polarized atoms are the Ti atoms (due to the d-states) located in the surface and sub-surface atomic planes. Last, the O-terminated surfaces are also magnetic due to the surface and sub-surface oxygen atoms and sub-surface Ti atoms (but their surface energy is high).
Návaznosti
GA22-21547S, projekt VaVNázev: Původ feromagnetismu při pokojové teplotě v tenkých vrstvách nedopovaných polovodičových oxidů typu d0
Investor: Grantová agentura ČR, Původ feromagnetismu při pokojové teplotě v tenkých vrstvách nedopovaných polovodičových oxidů typu d0
LM2018140, projekt VaVNázev: e-Infrastruktura CZ (Akronym: e-INFRA CZ)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, e-Infrastruktura CZ
MUNI/A/1298/2022, interní kód MUNázev: Základní a aplikovaný výzkum a vývoj metod chemické a fyzikálně chemické analýzy pro studium přírody a pokročilé technologie
Investor: Masarykova univerzita, Základní a aplikovaný výzkum a vývoj metod chemické a fyzikálně chemické analýzy pro studium přírody a pokročilé technologie
90110, velká výzkumná infrastrukturaNázev: CzechNanoLab
VytisknoutZobrazeno: 27. 9. 2024 17:46