Modelización y reconstrucción de la superficie (111) del In puro y dopado con impurezas Cd diluidas. Estudio ab initio de propiedades estructurales, electrónicas e hiperfinas en dichas superficies y en sus cercanías.

G. N. DARRIBA; R. J. FACCIO; A. J. SILVEIRA; M. RENTERÍA

Berisso

Congreso; Y-TEC Nano2018; 2018

La reconstrucción de superficies de sistemas puros reviste gran importancia dado que su configuración más estable es necesaria como punto de partida en el estudio del material dopado con impurezas. En este trabajo presentamos un estudio completo ab initio/DFT de propiedades estructurales, electrónicas e hiperfinas en la superficie (111) del Indio sin dopar, como así también dopada con impurezas Cd a distintas profundidades respecto de la superficie. Para el estudio del sistema sin dopar (puro) realizamos una completa optimización de las posiciones atómicas de todos los átomos de la supercelda empleada para simular la superficie (111) del Indio. Para el caso de los sistemas dopados se sustituyó un átomo de In por uno de Cd en los diferentes sitios inequivalentes de la superficie reconstruida obtenida anteriormente y se realizó una nueva optimización de las posiciones atómicas de todos los átomos. De este modo, estudiamos los cambios estructurales y electrónicos producidos como consecuencia tanto de la generación de la superficie y de la inclusión de las impurezas Cd a diferentes profundidades de la superficie. Realizamos un estudio de la magnitud, simetría y orientación del tensor gradiente de campo eléctrico (GCE) en función de la profundidad del átomo de In, para el caso del sistema sin dopar, y en función de la profundidad del átomo de Cd para el caso de los sistemas dopados.Para el caso de los sistemas dopados, obtuvimos un tensor GCE en los casos en que la impureza Cd es alojada en la superficie misma e inmediatamente por debajo de ésta. Por otro lado obtuvimos otro tensor GCE para el resto de los casos, a pesar de que el Cd se encuentra a diferentes distancias de la superficie. Estos dos valores del tensor GCE son asociados a interacciones hiperfinas generadas en la superficie (HFIS) y en el bulk (HFIB) de dichos sistemas, y están en perfecto acuerdo (tanto el módulo de su componente mayor, su simetría y dirección) con resultados experimentales previos [1]. Finalmente, y gracias a la correcta modelización y reconstrucción de las superficies obtuvimos una la relación entre las componentes mayores de los tensores GCE asociados a HFIs y a HFIB de V33S/V33B aproximadamente 4, en perfecto acuerdo con los resultados experimentales.Referencias[1] W. Körner W., Keppner W., Lehndorff-Junges B., and Schatz G. (1982). Phys. Rev. Lett. 49, 1735