Nb 掺杂 SrTiO$_\textbf{3}$(001) 表面上的小极化子形成
材料科学
2022-09-13 v3
摘要
立方钙钛矿钛酸锶 SrTiO（STO）是被研究最多的、可极化的过渡金属氧化物之一。当向该材料引入额外电荷时，例如通过掺杂或原子缺陷，STO 倾向于容纳极化子：由额外载流子与晶体声子场耦合形成的准粒子。它们的存在改变了材料性质，并且是许多应用的关键。考虑到极化子优先在表面或近表面形成，我们通过密度泛函理论计算研究了 STO(001) 表面 TiO 终止处的小极化子形成。我们建模了尺寸递增的 Nb 掺杂与未掺杂 STO(001) 表面的若干超胞 slab，并考虑了近期观测到的承载 Sr 吸附原子的解理后 TiO 终止表面。我们的结果表明，类似于体相中局域的极化子，小极化子在低浓度 Nb 掺杂下稳定性降低。进一步，我们考察了相对于 Nb 与 Sr 杂质的不同极化子构型的稳定性，并讨论了它们的谱学性质。
引用
@article{arxiv.2208.10624,
title = {Small Polaron Formation on the Nb-doped SrTiO$_\textbf{3}$(001) Surface},
author = {Florian Ellinger and Muhammad Shafiq and Iftikhar Ahmad and Michele Reticcioli and Cesare Franchini},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.10624},
year = {2022}
}
备注
8 pages, 7 figures, 1 table