Исследование влияния кадмия на свойства сплавов ZnCdO методом функционала электронной плотности с использованием кластеров Zn₃₆O₃₆
Методом функционала электронной плотности исследовано влияние примеси атомов кадмия на стабильность, электронную структуру и ширину запрещенной зоны фуллереноподобного кластера Zn₃₆₋xCdxO₃₆ с sp²-связями с последующим распространением результатов на твердотельные структуры для изучения влияния импла...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Электронная микроскопия и прочность материалов |
|---|---|
| Datum: | 2014 |
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича НАН України
2014
|
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/114282 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Исследование влияния кадмия на свойства сплавов ZnCdO методом функционала электронной плотности с использованием кластеров Zn₃₆O₃₆ / Л.И. Овсянникова // Электронная микроскопия и прочность материалов: Сб. научн . тр. — К.: ІПМ НАН України, 2014. — Вип. 20. — С. 65-70. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1862713521424302080 |
|---|---|
| author | Овсянникова, Л.И. |
| author_facet | Овсянникова, Л.И. |
| citation_txt | Исследование влияния кадмия на свойства сплавов ZnCdO методом функционала электронной плотности с использованием кластеров Zn₃₆O₃₆ / Л.И. Овсянникова // Электронная микроскопия и прочность материалов: Сб. научн . тр. — К.: ІПМ НАН України, 2014. — Вип. 20. — С. 65-70. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Электронная микроскопия и прочность материалов |
| description | Методом функционала электронной плотности исследовано влияние примеси атомов кадмия на стабильность, электронную структуру и ширину запрещенной зоны фуллереноподобного кластера Zn₃₆₋xCdxO₃₆ с sp²-связями с последующим распространением результатов на твердотельные структуры для изучения влияния имплантации кадмия в матрицу ZnО на электронную структуру и ширину запрещенной зоны тройных сплавов ZnCdO. Показано, что замещение атомов Zn на атомы Cd в кластере приводит к уменьшению стабильности кластера и монотонному уменьшению энергетической щели с ростом процентного содержания Cd. Достоверность полученных данных подтверждается хорошим совпадением расчетных характеристик с экспериментом: рассчитанная энергия запрещенной зоны (2,827 эВ) для кластера Zn₃₄Cd₂O₃₆ (~6% (aт.) Cd) очень близка к экспериментальной величине запрещенной зоны (2,87 эВ) для пленки Zn0.94Cd0.06O, выращенной магнетронным напылением.
В рамках методу функціоналу електронної густини досліждено вплив домішки атомів кадмію на стабільність, електронну структуру та ширину енергетичної щілини фулереноподібного кластера Zn₃₆₋xCdxO₃₆ з sp²-зв’язками з подальшим розповсюдженням результатів на твердотільні структури для вивчення впливу імплантації кадмію в матрицю ZnО на електронну густину і ширину забороненої зони потрійних сплавів ZnCdO. Показано, що заміщення атомів Zn на атоми Cd в кластері приводить до зменшення стабільності кластера і монотонного зменшення енергетичної щілини з ростом процентного вмісту Cd. Отриманий результат підтверджується добрим співпадінням розрахованих характеристик з експериментом: розрахована енергія забороненої зони (2,827 eВ) для кластера Zn₃₄Cd₂O₃₆ (~6% (aт.) Cd) дуже близька до експериментального значення забороненої зони (2,87 еВ) для плівки Zn0.94Cd0.06O, вирощеної магнетронним н апиленням.
The structural, cohesive, and electronic properties of a fullerene-like Znn-xCdxOn (n = 36) clusters have been investigated within the framework of the electron density hybride functional method (B3LYP) with a set of 3-21G(d) split valence basis functions. These clusters are used as a model in an investigation of the change in the band-gap width in the case of the substitution of Zn atoms by Cd atoms in the ZnO matrix in ZnCdO ternary structures. The presented investigations showed that a substitution of Zn atom to Cd (5,5, 11, 16,7, 22 и 33% (at.) Cd) leads to reduction of cluster stability and monotonous decrease of energy gap (0,145, 0,259, 0,354, 0,436, 0,586 eV accordingly). It was revealed that the calculated band-gap energy (2,827 eV) for cluster Zn₃₄Cd₂O₃₆ (~6% (at.) Cd) is very close to the experimental value of the band-gap (2,87 eV) for films Zn0.94Cd0.06O grown by rf magnetron sputtering technique.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:44:30Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-114282 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | XXXX-0048 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:44:30Z |
| publishDate | 2014 |
| publisher | Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Овсянникова, Л.И. 2017-03-05T18:24:26Z 2017-03-05T18:24:26Z 2014 Исследование влияния кадмия на свойства сплавов ZnCdO методом функционала электронной плотности с использованием кластеров Zn₃₆O₃₆ / Л.И. Овсянникова // Электронная микроскопия и прочность материалов: Сб. научн . тр. — К.: ІПМ НАН України, 2014. — Вип. 20. — С. 65-70. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. XXXX-0048 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/114282 538.911: 539.219.1 Методом функционала электронной плотности исследовано влияние примеси атомов кадмия на стабильность, электронную структуру и ширину запрещенной зоны фуллереноподобного кластера Zn₃₆₋xCdxO₃₆ с sp²-связями с последующим распространением результатов на твердотельные структуры для изучения влияния имплантации кадмия в матрицу ZnО на электронную структуру и ширину запрещенной зоны тройных сплавов ZnCdO. Показано, что замещение атомов Zn на атомы Cd в кластере приводит к уменьшению стабильности кластера и монотонному уменьшению энергетической щели с ростом процентного содержания Cd. Достоверность полученных данных подтверждается хорошим совпадением расчетных характеристик с экспериментом: рассчитанная энергия запрещенной зоны (2,827 эВ) для кластера Zn₃₄Cd₂O₃₆ (~6% (aт.) Cd) очень близка к экспериментальной величине запрещенной зоны (2,87 эВ) для пленки Zn0.94Cd0.06O, выращенной магнетронным напылением. В рамках методу функціоналу електронної густини досліждено вплив домішки атомів кадмію на стабільність, електронну структуру та ширину енергетичної щілини фулереноподібного кластера Zn₃₆₋xCdxO₃₆ з sp²-зв’язками з подальшим розповсюдженням результатів на твердотільні структури для вивчення впливу імплантації кадмію в матрицю ZnО на електронну густину і ширину забороненої зони потрійних сплавів ZnCdO. Показано, що заміщення атомів Zn на атоми Cd в кластері приводить до зменшення стабільності кластера і монотонного зменшення енергетичної щілини з ростом процентного вмісту Cd. Отриманий результат підтверджується добрим співпадінням розрахованих характеристик з експериментом: розрахована енергія забороненої зони (2,827 eВ) для кластера Zn₃₄Cd₂O₃₆ (~6% (aт.) Cd) дуже близька до експериментального значення забороненої зони (2,87 еВ) для плівки Zn0.94Cd0.06O, вирощеної магнетронним н апиленням. The structural, cohesive, and electronic properties of a fullerene-like Znn-xCdxOn (n = 36) clusters have been investigated within the framework of the electron density hybride functional method (B3LYP) with a set of 3-21G(d) split valence basis functions. These clusters are used as a model in an investigation of the change in the band-gap width in the case of the substitution of Zn atoms by Cd atoms in the ZnO matrix in ZnCdO ternary structures. The presented investigations showed that a substitution of Zn atom to Cd (5,5, 11, 16,7, 22 и 33% (at.) Cd) leads to reduction of cluster stability and monotonous decrease of energy gap (0,145, 0,259, 0,354, 0,436, 0,586 eV accordingly). It was revealed that the calculated band-gap energy (2,827 eV) for cluster Zn₃₄Cd₂O₃₆ (~6% (at.) Cd) is very close to the experimental value of the band-gap (2,87 eV) for films Zn0.94Cd0.06O grown by rf magnetron sputtering technique. Расчеты поведены на кластере СКИТ Института кибернетики им. В. М. Глушкова НАНУ (http://icybcluster.org.ua/). ru Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича НАН України Электронная микроскопия и прочность материалов Исследование влияния кадмия на свойства сплавов ZnCdO методом функционала электронной плотности с использованием кластеров Zn₃₆O₃₆ Дослідження впливу домішки кадмія на властивості сплавів ZnCdO методом функціоналу електронної густини з використанням кластерів Zn₃₆O₃₆ The investigation of the cadmium effect on properties of alloys ZnCdO by the density functional theory using clusters Zn₃₆₋xCdxO₃₆ Article published earlier |
| spellingShingle | Исследование влияния кадмия на свойства сплавов ZnCdO методом функционала электронной плотности с использованием кластеров Zn₃₆O₃₆ Овсянникова, Л.И. |
| title | Исследование влияния кадмия на свойства сплавов ZnCdO методом функционала электронной плотности с использованием кластеров Zn₃₆O₃₆ |
| title_alt | Дослідження впливу домішки кадмія на властивості сплавів ZnCdO методом функціоналу електронної густини з використанням кластерів Zn₃₆O₃₆ The investigation of the cadmium effect on properties of alloys ZnCdO by the density functional theory using clusters Zn₃₆₋xCdxO₃₆ |
| title_full | Исследование влияния кадмия на свойства сплавов ZnCdO методом функционала электронной плотности с использованием кластеров Zn₃₆O₃₆ |
| title_fullStr | Исследование влияния кадмия на свойства сплавов ZnCdO методом функционала электронной плотности с использованием кластеров Zn₃₆O₃₆ |
| title_full_unstemmed | Исследование влияния кадмия на свойства сплавов ZnCdO методом функционала электронной плотности с использованием кластеров Zn₃₆O₃₆ |
| title_short | Исследование влияния кадмия на свойства сплавов ZnCdO методом функционала электронной плотности с использованием кластеров Zn₃₆O₃₆ |
| title_sort | исследование влияния кадмия на свойства сплавов zncdo методом функционала электронной плотности с использованием кластеров zn₃₆o₃₆ |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/114282 |
| work_keys_str_mv | AT ovsânnikovali issledovanievliâniâkadmiânasvoistvasplavovzncdometodomfunkcionalaélektronnoiplotnostisispolʹzovaniemklasterovzn36o36 AT ovsânnikovali doslídžennâvplivudomíškikadmíânavlastivostísplavívzncdometodomfunkcíonaluelektronnoígustinizvikoristannâmklasterívzn36o36 AT ovsânnikovali theinvestigationofthecadmiumeffectonpropertiesofalloyszncdobythedensityfunctionaltheoryusingclusterszn36xcdxo36 |