Óxidos semiconductores con estructura Corundum: Propiedades estructurales y electrónicas en sitios de impureza Ta

G. N. DARRIBA, E. L. MUÑOZ, L. A. ERRICO, P. D. EVERSHEIM, D. RICHARD Y M. RENTERÍA

Malargüe

Congreso; 95° Reunión Nacional de Física de la AFA; 2010

Asociación Física Argentina

En este trabajo realizamos una revisi´on de las propiedades estructurales y electrónicas de óxidosbinarios con estructura corundum (alfa-Al2O3, alfa-Fe2O3 y alfa-Cr2O3) dopados con Ta, obtenidas de lacomparación de resultados experimentales del tensor Gradiente de Campo Eléctrico (GCE) y cálculos abinitio. Los resultados experimentales provienen de experimentos de Correlaciones Angulares PerturbadasDiferenciales en Tiempo (PAC) realizados sobre muestras monocristalinas y policristalinas, implantadascon iones 181Hf(-->181Ta) en el acelerador de iones del H-ISKP de la Universidad de Bonn. Los cálculosab initio fueron realizados con el método FP-APW+lo (utilizando el código WIEN2k), en el marco dela Teoría de la Funcional Densidad (DFT), con una dilución de impureza de 1:12.Entre los resultados más interesantes es de destacar que la magnitud de las relajaciones estructuralessufridas en el entorno de la impureza son proporcionales a la relación entre los radios iónicos de laimpureza (Ta) y el catión que reemplaza en la red. Además en todos los casos las distancias finalesde equilibrio entre la impureza y los oxígenos primeros vecinos tienden a la distancia que existe entreel Ta y los oxígenos en sus óxidos, Ta2O5 y TaO2. En todos los casos se encontró que la impurezaestá parcialmente ionizada. Las contribuciones al GCE de las orbitales p y d presentan un peso relativodiferente al observado en óxidos con otras estructuras como la rutilo, donde la contrición p domina.