Estudio teórico de sistemas Mn-ZnO: Comparación con resultados experimentales

V. GALLEGOS; C. R. LUNA; J. JUAN; H. J. THOMAS; J. E. SAMBETH; P. JASEN

La Plata

Congreso; 102 Reunión AFA 2017; 2017

AFA2017

@font-face { font-family: "Cambria Math";}@font-face { font-family: "Calibri";}p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal { margin: 0cm 0cm 8pt; line-height: 107%; font-size: 11pt; font-family: Calibri; }p.MsoFootnoteText, li.MsoFootnoteText, div.MsoFootnoteText { margin: 0cm 0cm 0.0001pt; font-size: 10pt; font-family: Calibri; }span.MsoFootnoteReference { vertical-align: super; }span.FootnoteTextChar { }.MsoChpDefault { font-size: 10pt; font-family: Calibri; }div.WordSection1 { }semiconductor queposee una banda de energía prohibida de 3.37 eV y una alta energía de enlaceexcitónica de 60 MeV. Debido a estas propiedades, el ZnO es buen candidato en aplicacionestales como dispositivos optoelectrónicos, LED, transductores acústicos,sensores de gas, ventanas ópticas en paneles solares, antimicrobianos, entreotros. Eldopaje de este oxido con metales de transición como Mn, Cu o Co podría afectar laestructura electrónica y por lo tanto modificar sus propiedades. El objetivo de estetrabajo es estudiar teóricamente el efecto del dopaje de Mn sobre la estructuraZnO y sus propiedades optoelectrónicas a partir de resultados experimentales reportadospor Gallegos y col[1].Los sólidos se prepararon por impregnación de ZnO con Mn(NO3)2,las muestras obtenidas fueron caracterizadas por DRX, SEM, UV-VIS y PALS. Losdiagramas de DRX muestran que los sólidos presentan la fase wurtzita. Sinembargo, se detecta una fase secundaria en las solidos con mayor contenido de Mn.De acuerdo a la relación de Taucc-Mot se estudiaron los valores de Egapen los sólidos obtenidos, observando un pequeño crecimiento de este valor conel aumento de la concentración de Mn. Los resultados muestran que en los sólidosdonde se detecto una segunda fase cristalina, los valores de Egapobservados coinciden los valores reportados por diferentes autores. Por otrolado el modelado computacional de ZnO dopado con Mn a baja concentracion (ZnO-Mn)se realiza con una super-celda de ZnO (P63mc) de 36 átomos, donde un átomo deZn es reemplazado por un Mn. Loscálculos se realizan con el paquete VASP dentro del marco de la teoría DFT. Dedichos resultados se obtuvo que el volumen de ZnO-Mn experimenta una expansiónrespecto a ZnO (de 42.49 Å3a 42.9 Å3). La presencia de Mninduce un momento magnético de 4.7 µB. Y la aparición de dos Egapuno para la contribución ?up? y otro para la ?down? en la densidad de estado.[1]Structural and opticalproperties of ZnO and manganese-doped ZnOMaría V. Gallegos, Miguel A. Peluso, Horacio Thomas, Laura C. Damonte , JorgeE. Sambeth