SrNbO$_3$ 和 SrTiO$_3$ 中的电子-空位散射：一项 DFT-NEGF 研究
材料科学
2024-05-24 v1 计算物理
摘要
氧空位通常被认为是钙钛矿氧化物材料 (ABO) 电子输运性质变化的原因。在此，我们利用密度泛函理论 (DFT) 结合非平衡格林函数 (NEGF) 方法，系统研究了 O 空位以及 A 位和 B 位空位对电子输运的影响，并以散射截面作为表征。我们考虑了 SrNbO 和 n 型 SrTiO，并对比了体材料和薄膜 (平板) 几何结构的结果。通过改变 SrTiO 中的电子掺杂浓度，我们深入了解了电子-空位散射在不同实验条件下如何变化。我们观察到散射截面 (以正方晶格参数 为单位) 显著增加，从 SrNbO 和重掺杂 SrTiO 中每个空位约 ，增加到每单胞含 0.02 个自由载流子的 SrTiO 中的超过 。此外，在低掺杂 SrTiO 中，TiO 终止表面的 O 空位散射强度比其他位置 (平板和体系统) 增强了 6 倍以上。有趣的是，我们还发现 Sr 空位从在 SrNbO 和重掺杂 SrTiO 中是可忽略的散射中心，变为在弱掺杂 SrTiO 中具有很大的散射截面。因此，我们得出结论，这些系统中的电子-空位散射对电子浓度和空位位置的组合非常敏感。
引用
@article{arxiv.2401.06039,
title = {Electron-vacancy scattering in SrNbO$_3$ and SrTiO$_3$: A DFT-NEGF study},
author = {Victor Rosendal and Nini Pryds and Dirch Hjorth Petersen and Mads Brandbyge},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.06039},
year = {2024}
}