Estudio hiperfino y de primeros principios en A-La2O3 puro y dopado con impurezas aceptoras (Cd) y donoras (Ta)

D. RICHARD; L.A. ERRICO; M. RENTERÍA

Villa Carlos Paz, Córdoba

Congreso; AFA 2012; 2012

Asociación Física Argntina

Presentamos un estudio teórico y experimental de las propiedades estructurales y electrónicas del óxido La2O3 (fase A, hexagonal), tanto en el caso del semiconductor puro como dopado con impurezas nominalmente aceptoras, Cd, y donoras, Ta. Se realizaron cálculos a partir de primeros principios de estructura electrónica y de gradiente de campo eléctrico (GCE) en estos sistemas. El GCE es un observable extremadamente sensible ante cambios en la simetría y magnitud de la densidad electrónica (r) en el entorno del átomo-sonda donde es determinado, por lo cual la comparación entre su predicción y su determinación experimental proveniente del estudio de las interacciones hiperfinas con isótopos radiactivos adecuados implantados en el semiconductor o con átomos nativos resulta un excelente chequeo de las propiedades estructurales y electrónicas predichas por los cálculos ab initio. En los casos puro (A-La2O3) y dopado con Cd (A-La2O3:Cd), se utilizaron determinaciones experimentales del GCE de la literatura [Bastow 94, Lupascu 93, Lupascu 96], y para el caso dopado con Ta (A-La2O3:Ta) se realizaron determinaciones del GCE originales, obtenidas mediante la técnica de las Correlaciones Angulares Perturbadas Diferenciales en Tiempo (PAC), utilizando la sonda 181Hf→181Ta. Para calcular el GCE en los sitios catiónicos de los compuestos estudiados se utilizó el método de las ondas planas aumentadas (APW+lo) en el marco de la Teoría de la Funcional Densidad (DFT), teniendo en cuenta en forma autoconsistente tanto las relajaciones estructurales introducidas por las impurezas como los distintos estados de ionización posibles de las mismas. [Bastow 94]: T. J. Bastow, Solid State Nuclear Magnetic Resonance 3, 17 (1994). [Lupascu 93]: D. Lupascu, J. Albohn, J. Shitu, A. Bartos, K. Królas, M. Uhrmacher, K. P. Lieb, Hyp. Int. 80, 959-964 (1993). [Lupascu 96]: D. Lupascu, S. Habernicht, K. P. Lieb, M. Neubauer, M. Uhrmacher, T. Wenzel, Phys. Rev. B 54, 871-883 (1996)