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 |
| ||
| MUNI/A/1298/2022, interní kód MU |
|