Oxidos 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; M. RENTERÍA

Malargüe

Congreso; 95 Reunión de la Asociación Física Argentina; 2010

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