FRIÁK, Martin, Quynh Nhu Thi TRAN, Kristýna GAZDOVÁ, Jana PAVLŮ, Dominik MUNZAR a Hoa Hong NGUYEN. Magnetism in TiO2 from ab initio perspective. In Accelerated Discovery of New Materials (Wilhelm and Else Heraeus-Foundation – Seminar, Psi-k). 2023.
Další formáty:   BibTeX LaTeX RIS
Základní údaje
Originální název Magnetism in TiO2 from ab initio perspective
Autoři FRIÁK, Martin (203 Česká republika, garant), Quynh Nhu Thi TRAN (704 Vietnam, domácí), Kristýna GAZDOVÁ (203 Česká republika, domácí), Jana PAVLŮ (203 Česká republika, domácí), Dominik MUNZAR (203 Česká republika) a Hoa Hong NGUYEN (250 Francie, domácí).
Vydání Accelerated Discovery of New Materials (Wilhelm and Else Heraeus-Foundation – Seminar, Psi-k), 2023.
Další údaje
Originální jazyk angličtina
Typ výsledku Konferenční abstrakt
Obor 10403 Physical chemistry
Stát vydavatele Německo
Utajení není předmětem státního či obchodního tajemství
Kód RIV RIV/00216224:14310/23:00133887
Organizační jednotka Přírodovědecká fakulta
Klíčová slova anglicky Density functional theory; Quantum mechanical calculations; Spintronics; TiO2; Ferromagnetism; Crystallographic defects;
Změnil Změnila: doc. Mgr. Jana Pavlů, Ph.D., učo 10394. Změněno: 24. 3. 2024 23:03.
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. Since verifying this issue is very important to be able to manipulate the magnetic properties of pristine TiO2 films for future spintronic applications, certain conclusions from theoretical work is very demanding. Therefore, quantum-mechanical density functional theory (DFT) calculations were subsequently performed for (i) bulk anatase TiO2, (ii) bulk-like TiO2-terminated vacancy-free (001) surfaces, (iii) vacancy-containing TiO-terminated (001) surfaces, (iv) TiO_0.75-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 TiO_0.75-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. Lastly, 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
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
90140, velká výzkumná infrastrukturaNázev: e-INFRA CZ
VytisknoutZobrazeno: 18. 7. 2024 05:59