a 2023

Vacancy-induced magnetism in TiO2 thin films

FRIÁK, Martin, Kristýna GAZDOVÁ, Quynh Nhu Thi TRAN, Mojmír MEDUŇA, Jana PAVLŮ et. al.

Základní údaje

Originální název

Vacancy-induced magnetism in TiO2 thin films

Autoři

FRIÁK, Martin (203 Česká republika, garant, domácí), Kristýna GAZDOVÁ (203 Česká republika, domácí), Quynh Nhu Thi TRAN (704 Vietnam, domácí), Mojmír MEDUŇA (203 Česká republika), Jana PAVLŮ (203 Česká republika, domácí), Dominik MUNZAR (203 Česká republika, domácí) a Hoa Hong NGUYEN (250 Francie, domácí)

Vydání

NANOCON, 2023

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Konferenční abstrakt

Obor

10403 Physical chemistry

Stát vydavatele

Česká republika

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Kód RIV

RIV/00216224:14310/23:00133889

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

Klíčová slova anglicky

Density functional theory; Quantum mechanical calculations; Spintronics; TiO2; Ferromagnetism; Crystallographic defects;
Změněno: 24. 3. 2024 23:37, doc. Mgr. Jana Pavlů, Ph.D.

Anotace

V originále

We present a combined experimental and theoretical study of surface-related magnetic states in TiO2. Our experiments performed on nano-sized thin films of pure TiO2 have suggested that the observed room-temperature magnetism originates from defects, particularly from the surface of thin films as well as from point defects, such as vacancies located mainly at the surface. To clarify this phenomenon, we performed quantum-mechanical density functional theory (DFT) calculations. Our fixed-spin-moment calculations identified both the bulk and the bulk-like TiO2-terminated vacancy-free (001) surfaces as non-magnetic. In contrast, oxygen vacancies in the TiO-terminated and TiO0.75-terminated (001) surfaces led 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. Finally, the O-terminated surfaces are also magnetic due to the surface and sub-surface oxygen atoms and sub-surface Ti atoms (however, their surface energy is high). For further details, see Friák et al., Journal of Applied Physics 134, 013902 (2023), DOI: 10.1063/5.0155282.

Návaznosti

GA22-21547S, projekt VaV
Název: 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
MUNI/A/1298/2022, interní kód MU
Název: 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
Zobrazeno: 13. 11. 2024 22:46