TRAN, Quynh Nhu Thi, Martin FRIÁK, Ivana MIHÁLIKOVÁ, Michal KIABA a Hoa Hong NGUYEN. Profiles of oxygen and titanium point defects in ferromagnetic TiO2 films. Journal of Physics D: Applied Physics. IOP Publishing Ltd, 2024, roč. 57, č. 26, s. 1-8. ISSN 0022-3727. Dostupné z: https://dx.doi.org/10.1088/1361-6463/ad3767.
Další formáty:   BibTeX LaTeX RIS
Základní údaje
Originální název Profiles of oxygen and titanium point defects in ferromagnetic TiO2 films
Autoři TRAN, Quynh Nhu Thi (704 Vietnam, domácí), Martin FRIÁK (203 Česká republika, domácí), Ivana MIHÁLIKOVÁ (703 Slovensko, domácí), Michal KIABA (703 Slovensko, domácí) a Hoa Hong NGUYEN (250 Francie, garant, domácí).
Vydání Journal of Physics D: Applied Physics, IOP Publishing Ltd, 2024, 0022-3727.
Další údaje
Originální jazyk angličtina
Typ výsledku Článek v odborném periodiku
Obor 10302 Condensed matter physics
Stát vydavatele Velká Británie a Severní Irsko
Utajení není předmětem státního či obchodního tajemství
WWW URL
Impakt faktor Impact factor: 3.400 v roce 2022
Organizační jednotka Přírodovědecká fakulta
Doi http://dx.doi.org/10.1088/1361-6463/ad3767
UT WoS 001196338000001
Klíčová slova anglicky vacancies; defects; ferromagnetic; DMSO; spintronics
Štítky rivok
Příznaky Mezinárodní význam, Recenzováno
Změnil Změnila: Mgr. Marie Šípková, DiS., učo 437722. Změněno: 16. 4. 2024 11:03.
Anotace
Experimentally it is shown that without any oxygen manipulation for TiO2, a strong room temperature ferromagnetism could be expected only in ultra-thin films, with the ideal thickness below 100 nm. Both bulks and nano-powders of TiO2 are diamagnetic, indicating that the surface and its nano-sublayers play very important roles in tailoring the magnetic properties in this type of compound. To shed a new light on the defect-related magnetism in the typical case of anatase TiO2 surfaces, we have performed a series of quantum-mechanical calculations for TiO2 slabs containing Ti or O vacancies in different distances from the (001) surface. The lowest formation energies were obtained for the Ti vacancies in the first sub-surface layer and the O vacancies within the surface. The computed magnetic states reflect complicated structural relaxations of atoms influenced by both the surface and vacant atomic positions. O atoms cannot contribute much to magnetic moment when Ti vacancies are isolated and far from the surface. Ti vacancies in TiO2 are only metastable. The formation energy of Ti interstitials is lower than for Ti vacancies since high-temperature annealing, especially with a lot of O2 available that would fill up O-related defects, and as a result, eliminate most of Ti vacancies. Lower temperatures, less O2, and shorter exposure times may enable not only partial elimination of Ti vacancies but also can facilitate their diffusion into different states of aggregations. In the ferromagnetic films (i.e. thin films below 100 nm), it looks like that the O atoms are located closer to the Ti vacancies.
Návaznosti
EH22_008/0004572, projekt VaVNázev: Kvantové materiály pro aplikace v udržitelných technologiích
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
90110, velká výzkumná infrastrukturaNázev: CzechNanoLab
90140, velká výzkumná infrastrukturaNázev: e-INFRA CZ
VytisknoutZobrazeno: 18. 7. 2024 11:30