Estudio PAC y de primeros principios de interacciones hiperfinas en el semiconductor SnO dopado con Cd

E. L. MUÑOZ, A. W. CARBONARI, A. G. BIBILONI, L. A. ERRICO1, H. M. PETRILLI, M. RENTERÍA.

Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina

Conferencia; 93 Reunión de la Asociación Física Argentina; 2008

Asociacion Fisica Argentina

<!-- /* Font Definitions */ @font-face {font-family:Wingdings; panose-1:5 0 0 0 0 0 0 0 0 0; mso-font-charset:2; mso-generic-font-family:auto; mso-font-pitch:variable; mso-font-signature:0 268435456 0 0 -2147483648 0;} /* Style Definitions */ p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal {mso-style-parent:""; margin:0pc; margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:widow-orphan; font-size:12.0pt; font-family:"Times New Roman"; mso-fareast-font-family:"Times New Roman"; mso-fareast-language:ES;} @page Section1 {size:51.0pc 66.0pc; margin:70.85pt 85.05pt 70.85pt 85.05pt; mso-header-margin:2.95pc; mso-footer-margin:2.95pc; mso-paper-source:0;} div.Section1 {page:Section1; mso-footnote-position:beneath-text;} --> Trabajo presentado en forma de poster durante laconferencia. Un estudio reciente basado en cálculos de estructura electrónica en el SnO:Cd  [1] ha demostrado que cálculos ab initio combinados con técnicas hiperfinas es una herramienta poderosa para el estudio de óxidos con impurezas, en especial en experimentos no concluyentes respecto a la asignación de las interacciones hiperfinas observadas. En este trabajo presentamos resultados de dos experimentos de Correlaciones Angulares Perturbadas Diferenciales en Tiempo (PAC) realizados en SnO policristalino dopado con el isótopo 111In con el fin de caracterizar el tensor Gradiente de Campo Eléctrico (GCE) en sondas (111In(EC)à) 111Cd sustitucionalmente localizadas en sitios catiónicos libres de defectos de la estructura cristalina del semiconductor SnO.  En ambos experimentos la sonda PAC fue difundida térmicamente. En el primero, se midió la dependencia con la temperatura del GCE en el rango 77 K – 1000 K. Dos interacciones hiperfinas fueron observadas en todo el rango de temperatura de medida. Un fuerte amortiguamiento en los espectros de rotación de spín fue observado en el rango de temperatura 400 K – 600 K, atribuido a una interacción hiperfina dinámica. La interacción dinámica fue descripta con el modelo de Baverstäm y Othaz  [2,3] y fue atribuída a los “after effects” producidos por el decaimiento por captura electrónica del isótopo 111In. En el segundo experimento, la dependencia del GCE con la temperatura fue medida entre las temperaturas que van desde 10 K hasta 295 K. Tres interacciones hiperfinas fueron observadas.  Estos resultados experimentales son constrastados con una medida PAC previa  [4] y  con un abordaje ab initio realizado con los métodos Full-Potential Linearized Augmented Plane Wave (FP-LAPW) y el Projector Augmented Wave (APW) en el marco de la Teoría de la Funcional Densidad[1]. Del excelente acuerdo entre los GCE´s experimentales y los cálculos ab initio se pudo inferir que pueden coexistir diferentes entornos electrónicos experimentados por las impurezas Cd localizadas en sitios catiónicos libres de defectos en el óxido semiconductor SnO. Y se pudo correlacionar la presencia de la interacción hiperfina dinámica con la variación temporal del estado de carga de la impureza.     [1] L.A. Errico, M. Rentería, and H.M. Petrilli, Phys.Rev. B 75, 155209 (2007).   [2] U. Bäverstam, R. Othaz, N. De Sousa and B. Ringström, Nucl. Phys. A186, 500 (1972). [3] A. Abragam and R. V. Pound, Phys. Rev. 92, 943 (1953). [4] Rentería, A.G. Bibiloni, M.S. Moreno, J. Desimoni, R. C. Mercader, A.  Bartos, M. Uhrmacher and K.P. Lieb, J. Phys. – Condens. Matter  3, 3625 (1991).