Cálculos ab-initio basados en la Teoría de la Funcional Densidad para la simulación e interpretación de espectros XANES: caso del amorfo In-Sb-Te

A. V. GIL REBAZA; A. M MUDARRA NAVARRO; V. BILOVOL; L. A. ERRICO; FONTANA M.; ARCONDO B.

La Plata

Conferencia; 102a Reunión de la Asociación de Física Argentina; 2017

Departamento de Física, Universidad Nacional del Sur - CONICET

Las pelÍculas delgadas de In-Sb-Te presentan un fuerte cambio en su resistividad eléctrica cuando se produce la transición de la fase amorfa (aisladora) a la cristalina (conductora). Esta propiedad hace que este sistema sea un promisorio candidato para el desarrollo de nuevas tecnologías de memorias no volátiles para el almacenamiento masivo de datos. El origen del fuerte cambio en la resistividad eléctrica ha sido asociado en la literatura al cambio en la geometría de coordinación de alguno de los elementos constituyentes del sistema.Las espectroscopias de absorción de rayos X son ampliamente usadas para el estudio y caracterización de materiales debido a la variedad de información estructural que se puede obtener de las mismas. En particular, la técnica XANES (X-Ray Absorption Near Edge Structure) brinda información precisa de la geometría local de cada especie atómica que conforma un compuesto y su estado químico.En el presente trabajo, presentamos un estudio experimental y teórico de películas de In-Sb-Te. En particular, hemos obtenido los espectros XANES en el borde K del átomo de In en diferentes entornos, considerándose diferentes compuestos de In: InSb (F43m), In en Sb2Te3 (R3m) e In en Te (P3121). Este modelo de primeros principios ha ayudado a la interpretación de los espectros experimentales, donde se observa que el átomo de In prefiere mudar de un entorno tetraédrico en la fase amorfa a uno octédrico en la fase cristalina luego de tratamientos térmicos. Los espectros XANES fueron obtenidos a partir de cálculos ab-initio basados en la Teoría de la Funcional Densidad (DFT) y del método FP-LAPW, donde el potencial de intercambio y correlación ha sido descrito por la parametrización de Perdew-Burke-Ernzerhorf de la Aproximación del Gradiente Generalizado (GGA-PBE). Para una mejor descripción de los espectros XANES te_oricos se ha considerado la aproximación core-hole, siendo necesario el uso de superceldas cristalinas para el compuesto estudiado. Discutimos también diferentes aspectos metodológicos y aproximaciones realizados en el marco de nuestro modelo.