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LiGaO2 中 Li 与 Ga 空位的电子顺磁共振谱计算研究

材料科学 2020-04-22 v2

摘要

本文给出 LiGaO2_2 中 Li 和 Ga 空位的电子顺磁共振(EPR)gg-张量和超精细张量的计算研究。使用 DFT+U 方法对带有未配对自旋的电荷态下的 Ga 和 Li 空位进行密度泛函理论(DFT)计算。在两个空位中,空穴均位于邻近空位的某个氧 pp-轨道上。考虑了顶端和不同基平面的 O。利用包含规范包含投影缀加波(GIPAW)方法确定缺陷的磁共振参数。VGa2V_\mathrm{Ga}^{2-} 的 EPR 谱的特征是与一个 Ga 核的准各向同性超超精细(SHF)相互作用,且对于顶端 O 自旋,其 gg-张量最大值沿该 O 到其另一个 Ga 近邻的键方向取向。对于 VLi0V_\mathrm{Li}^0,存在与两个 Ga 核的准各向同性 SHF 相互作用,且对于基平面 O 自旋,gg-张量最大值沿 c{\bf c} 方向。这两者均与实验一致,但我们还预测了自旋其他可能定域位置的 gg-张量以及 Li 上微小的超精细分裂(尚未被观测到)。相应缺陷的形成能和跃迁能级为激活这些 EPR 谱所需的条件提供了见解。

关键词

引用

@article{arxiv.1911.01932,
  title  = {Computational Study of Electron Paramagnetic Resonance Spectra for Li and Ga Vacancies in LiGaO2},
  author = {Dmitry Skachkov and Walter Lambrecht and Klichchupong Dabsamut and Adisak Boonchun},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1911.01932},
  year   = {2020}
}