Efecto del coeficiente U de Hubbard sobre las propiedades opticas y cargas de los semiconductores TiO2 y el ZnO.

ROSSI FERNÁNDEZ, A.C.; MEIER L. A.; SCHVVAL A. B.; JIMENEZ M. J.; CABEZA G. F.; MORGADE, C.I.N.

La Plata

Congreso; 106a Reunión de la Asociación de Física Argentina 2021; 2021

Las nanoestructuras de semiconductores como el TiO2 y el ZnO han demostrado ser capaces de mediarla oxidacion fotocataltica de contaminantes organicos para su eliminacion del agua. Por eso es interesante ladescripcion correcta de sus propiedades electronicas y opticas. La Teora del Funcional de la Densidad (DFT)1)suele subestimar por ejemplo el ancho de banda prohibida (BG) de estos oxidos. Entonces para resolver los erroresde auto-interaccion para materiales de electrones fuertemente correlacionados se utiliza el metodo conocido comoDFT + U2). Este metodo impone un coeciente U, de Hubbard, de funcional tipo Coulomb para la representacioncorrecta de los orbitales d de metales de transicion como el Ti y el Zn. En el presente trabajo teorico se pudoevaluar como el factor U utilizado afecta las distintas propiedades opticas y la carga de los atomos. Se pudieroncalcular las partes imaginarias y reales de la funcion dielectrica, reectividad R (?), Indice de refraccion n (?),coeciente de extincion k (?), coeciente de absorcion ? (?) y la funcion de perdida de energa de electrones L(?). Es importante destacar que las curvas obtenidas considerando la inclusion del parametro U aplicado a losorbitales d muestran un excelente acuerdo con los datos reportados experimentalmente. Con respecto al efectosobre las cargas, se pudo determinar que en TiO2 (anatasa o rutilo) el volumen de la esfera con la que se calculanlas cargas de Bader aumenta con el valor del U, mientras que en ZnO ocurre lo opuesto.