A.M. MUDARRA NAVARRO; A.V. GIL REBAZA; L. ERRICO; E.L. PELTZER Y BLANCÁ

Tucumán

Congreso; 101a Reunión de la Asociación Física Argentina; 2016

Los óxidos de Sn y Ti (SnO2 y TiO2) han sido ampliamente estudiados debido a sus amplias aplicaciones tecnológicas en diversos dispositivos (como celdas solares, sensores de gas, dispositivos opto-electrónicos, entre otros) y campos (catálisis, fotocatálisis, etc.). Estos compuestos, en la fase rutilo, experimentalmente poseen un band-gap directo de 3.6 eV y 3.3 eV, respectivamente. Recientemente, el sistema que se obtiene al combinar ambosóxidos, Sn1−xTixO2, ha sido propuesto como una alternativa para obtener semiconductores con un band-gap controlado, permitiendo aumentar la actividad de fotocatálisis y la sensibilidad de los sensores de gas.En el presente trabajo estudiamos, mediante un abordaje de primeros principios basado en la Teoría de la Funcional Densidad (DFT), las propiedades estructurales, electrónicas e hiperfinas en los sitios Sn de los compuestossemiconductores Sn1−xTixO2 (0.0x1.0) en función de la concentración de Ti (x). Para tal prop´osito se usó el método de supercelda (SC), considerando SC?s de dimensiones 1×2×2 y 2×2×1 de SnO2 (rutilo), donde átomos de Ti sustituyen a átomos de Sn. Para cada valor de x, se optimizaron los parámetros de red a, c y las posiciones internas estructurales usando el método de relajación de celda variable basado en el método de pseudopotenciales y ondas planas (Quantum-Espresso). El término de intercambio y correlación (XC) fue descrito usando la parametrización GGA-PBE. Se encontró una dependencia lineal entre los parámetros a y c con x, obedeciendo la ley de Vegard, y en muy buena concordancia con datos experimentales obtenidos de la bibliografía. El band-gap para cada valor de x fue calculado usando, además de GGA-PBE, dos diferentes aproximaciones: i) la funcional de XC híbrida HSE06 (Heyd-Scuseria-Ernzerhof), usando el código Quantum-Espresso y ii) el potencial de intercambio modificado de Becke-Johnson (TB-mBJ), implementado en el código Wien2k basado en el método FP-LAPW.La variación del band-gap con x obtenido con ambos métodos concuerda con valores experimentales obtenidos de la bibliografía. Además, se estudió las propiedades hiperfinas del átomo de Sn en función de x, tales como el desdoblamiento cuadrupolar y el corrimiento isomérico.