ESTUDIO TEÓRICO COMPARATIVO DEL EFECTO DEL COEFICIENTE U DE HUBBARD EN LOS SEMICONDUCTORES TiO2 Y ZnO

ANA C. ROSSI; ANA B. SCHVVAL; M. JULIA JIMÉNEZ; GABRIELA F. CABEZA; CECILIA I. N. MORGADE

Mar del Plata

Encuentro; XX Encuentro de Superficies y materiales nanoestructurados (NANO2020/2021); 2021

INTEMA

Las nanoestructuras de semiconductores como el TiO2 y el ZnO han demostrado ser capaces de mediar la oxidaciónfotocatalítica de contaminantes orgánicos para su eliminación del agua. Por esoes interesante la descripción correcta de sus propiedades electrónicas. En elcaso de estos óxidos de metales de transición se conoce que la Teoría delFuncional Densidad (DFT)1 suele subestimar el ancho de su bandaprohibida (BG). Un enfoque viable para resolver los errores de auto-interacciónpara materiales de electrones fuertemente correlacionados es el uso de métodosconocidos como DFT + U2. Este método impone un adicional (U) defuncional tipo Coulomb para la representación correcta de los orbitales d de metales de transición como el Ti yel Zn. La determinación de este factor de corrección para un elemento dadorequiere varias pruebas y la comparación de la estructura calculada con datosexperimentales. Es interesante destacar que el factor U utilizado en loscálculos afecta a los parámetros de red y esta variación se produce en sentidoopuesto para dichos óxidos. En TiO2 a medida que el factor U seincrementa aumentan tanto el BG como el parámetro de red. Por el contrario,para el ZnO, al crecer U aumenta el valor del BG pero disminuye el valor delparámetro de celda.