Ab initio розрахунок магнітної взаємодії крайової дислокації та домішки кисню в кремнії

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

$^{1}$Київський національний університет імені Тараса Шевченка, вул. Володимирська, 64, 01601 Київ, Україна
$^{2}$Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03680, МСП, Київ-142, Україна

Отримано: 21.11.2013. Завантажити: PDF

Методом функціоналу густини в узагальненому ґрадієнтному наближенні розраховано електронний спектр крайової дислокації в кристалічному кремнії та електронний спектр надкомірки з 64 атомів кремнію, що містить домішковий атом кисню у міжвузловинному положенні. Обговорюються зміни густини електронних станів надкомірки, що містить дефект, та можливість формування магнітного порядку. Спін-поляризований розрахунок підтвердив можливість формування магнітного порядку через розглянуті дефекти з нескомпенсованими магнітними моментами: 1,25$\mu_{B}$ на надкомірку, що містить два відрізки дислокації одиничної довжини, або 1,75$\mu_{B}$ на домішку кисню. Теоретично показано можливість формування магнітних моментів на обірваних зв’язках в ядрі крайової дислокації та домішках кисню в кремнії, що може призводити до виникнення додаткової магнітної взаємодії між крайовою дислокацією та домішкою кисню в кремнії.

Ключові слова: електронна структура, магнітне впорядкування, крайова дислокація, домішка кисню, кремній.

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

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


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. Defects in Microelectronic Materials and Devices (Eds. D. M. Fleetwood, S. T. Pantelides, and R. D. Schrimpf) (London–New York: CRC Press: 2008).
  2. I. Yonenaga and K. Takahashi, J. Appl. Phys., 101: 053528 (2007). Crossref
  3. 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).
  4. 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
  5. J. P. Perdew, K. Burke, and M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett., 77: 3865 (1996). Crossref
  6. http://www.abinit.org/
  7. H. B. Schlegel, J. Comput. Chem., 3: 214 (1982). Crossref
  8. A. A. Shklyaev, F. N. Dultsev, K. P. Mogilnikov, A. V. Latyshev, and M. Ichikawa, J. Phys. D: Appl. Phys., 44: 025402 (2011). Crossref
  9. І. В. Плющай, В. А. Макара, О. І. Плющай, Металлофиз. новейшие технол., 33, спецвып.: 157 (2011).
  10. V. M. Tsmots, P. G. Litovchenko, Yu. V. Pavlovskyy, and M. M. Luchkevych, Ukr. J. Phys., 54, No. 10: 1007 (2009).
  11. І. В. Плющай, В. А. Макара, Доповіді Національної академії наук України, № 3: 110 (2009).