Ta2O5的从头模拟：一种高对称性基态相及其在界面计算中的应用
材料科学
2024-09-17 v2
摘要
我们提出一种四方I4_1/amd相（η相）作为Ta2O5在零温下的基态，它是Yang和Kawazoe所预言的三斜γ相Ta2O5的高对称性版本。我们的计算表明，γ相Ta2O5在结构弛豫过程中会自动转变为η相。声子色散确认η相动力学稳定，而同样具有I4_1/amd对称性的高温α相Ta2O5在零温下不稳定。我们对Ta2O5的β_AL、δ、λ、B、L_SR、β_R、Pm、Cmmm、γ、η和α相进行了彻底的能量比较。采用GGA-1/2方法计算各相的电子结构，其中η相呈现4.24 eV间接带隙，接近实验值。高对称性四方相与计算高效的GGA-1/2方法极大促进了基于Ta2O5器件的从头模拟。作为一个例子，我们通过计算b.c.c. Ta与η-Ta2O5的界面模型，使用GGA-1/2明确展示了金属Ta与Ta2O5之间的欧姆接触性质。
引用
@article{arxiv.1812.04859,
title = {Ab initio simulation of $\mathrm{Ta_2O_5}$: A high symmetry ground state phase with application to interface calculation},
author = {Jun-Hui Yuan and Kan-Hao Xue and Qi Chen and Leonardo R. C. Fonseca and Xiang-Shui Miao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.04859},
year = {2024}
}
备注
27 pages, 8 figures