Ab initio расчёт магнитного взаимодействия краевой дислокации и примеси кислорода в кремнии

И. В. Плющай$^{1}$, А. И. Плющай$^{2}$, В. А. Макара$^{1}$

$^{1}$Киевский национальный университет имени Тараса Шевченка, ул. Владимирская, 64, 01601 Киев, Украина
$^{2}$Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03680, ГСП, Киев-142, Украина

Получена: 21.11.2013. Скачать: PDF

Методом функционала плотности в обобщённом градиентном приближении рассчитаны электронный спектр краевой дислокации в кристаллическом кремнии и электронный спектр сверхъячейки из 64 атомов Si, содержащей примесный атом кислорода в междоузельном положении. Обсуждаются изменения плотности электронных состояний сверхъячейки, содержащей дефект, и возможность формирования магнитного порядка. Спин-поляризованный расчёт подтвердил возможность формирования магнитного порядка из-за рассмотренных дефектов с некомпенсированными магнитными моментами: 1,25$\mu_{B}$ на сверхъячейку, содержащую два отрезка дислокации единичной длины, или 1,75$\mu_{B}$ на примесь кислорода. Теоретически показана возможность формирования магнитных моментов на оборванных связях в ядре краевой дислокации и примесях кислорода в кремнии, что может приводить к возникновению дополнительного магнитного взаимодействия между дислокацией и примесью кислорода в кремнии.

Ключевые слова: электронная структура, магнитное упорядочение, краевая дислокация, примесь кислорода, кремний.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v36/i05/0589.html

PACS: 61.72.Lk, 71.15.Mb, 71.20.Mq, 71.55.Cn, 75.10.Lp

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

Defects in Microelectronic Materials and Devices (Eds. D. M. Fleetwood, S. T. Pantelides, and R. D. Schrimpf) (London–New York: CRC Press: 2008).
I. Yonenaga and K. Takahashi, J. Appl. Phys., 101: 053528 (2007). Crossref
Carbon Based Magnetism: An Overview of the Magnetism of Metal Free Carbon-Based Compounds and Materials (Eds. T. Makarova and F. Palacio) (Elsevier Science: 2006).
X. Gonzea, B. Amadond, P.-M. Angladee, J.-M. Beukena, F. Bottind, P. Boulangera, F. Brunevalq, D. Calistej, R. Caracasl, M. Côtéo, T. Deutschj, L. Genovesei, Ph. Ghosezk, M. Giantomassia, S. Goedeckerc, D. R. Hamannm, P. Hermetp, F. Jolletd, G. Jomardd, S. Lerouxd, M. Mancinid, S. Mazevetd, M. J. T. Oliveiraa, G. Onidab, Y. Pouillona, T. Rangela, G.-M. Rignanesea, D. Sangallib, R. Shaltafa, M. Torrentd, M. J. Verstraetea, G. Zerahd, and J. W. Zwanzigerf, Comput. Phys. Comm., 180: 2582 (2009). Crossref
J. P. Perdew, K. Burke, and M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett., 77: 3865 (1996). Crossref
http://www.abinit.org/
H. B. Schlegel, J. Comput. Chem., 3: 214 (1982). Crossref
A. A. Shklyaev, F. N. Dultsev, K. P. Mogilnikov, A. V. Latyshev, and M. Ichikawa, J. Phys. D: Appl. Phys., 44: 025402 (2011). Crossref
І. В. Плющай, В. А. Макара, О. І. Плющай, Металлофиз. новейшие технол., 33, спецвып.: 157 (2011).
V. M. Tsmots, P. G. Litovchenko, Yu. V. Pavlovskyy, and M. M. Luchkevych, Ukr. J. Phys., 54, No. 10: 1007 (2009).
І. В. Плющай, В. А. Макара, Доповіді Національної академії наук України, № 3: 110 (2009).