КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННОЙ СТРУКТУРЫ ГЕМАТИТА
Ключевые слова:
компьютерное моделирование, теория функционала плотности, плотность электронных состояний, зонная структура, гематит.
Аннотация
Представлены результаты компьютерного моделирования из первых принципов электронной структуры объемного гематита α-Fe2O3 при нормальных условиях. Расчеты проводились методом линеаризованных присоединенных плоских волн (ЛППВ) в рамках теории функционала плотности (density functional theory, DFT) и с помощью DFT, модифицированной постоянной Хаббарда U. Были получены спектры полной и локальных парциальных плотностей электронных состояний, зонные структуры. Путем сопоставления рассчитанных и известных экспериментальных данных найден метод адекватного описания электронной структуры α-Fe2O3.
Расчеты были проведены на вычислительных мощностях Центра Обработки Данных (ЦОД) Воронежского государственного университета
Скачивания
Данные скачивания пока не доступны.
Литература
1. Liger E., Charlet L., Cappellen P. Van. Geochimica et Cosmochimica Acta, 1999, vol. 63, no. 19, pp. 2939 - 2955. DOI: 10.1016/S0016-7037(99)00265-3
2. Herrera F., Lopez A., Mascolo G., Albers P., Kiwi J. Applied Catalysis B: Environmental, 2001, vol. 29, no. 2, pp. 147 - 162. DOI: 10.1016/S0926-3373(00)00198-3
3. Shekhah O., Ranke W., Schüle A., Kolios G., Schlögl R. Angewandte Chemie International Edition, 2003, vol. 42, no. 46, pp. 5760 - 5763.
4. Patzke G. R., Zhou Y., Kontic R., Conrad F. Angewandte Chemie International Edition, 2011, vol. 50, no. 4, pp. 826 - 859.
5. Choi W. S., Koo H. Y., Zhongbin Z., Li Y., Kim D‐Y. Advanced Functional Materials, 2007, vol. 17, no. 11, pp. 1743 - 1749. DOI: 10.1002/adfm.200601002
6. Gou X., Wang G., Park J., Liu H., Yang J. Nanotechnology, 2008, vol. 19, no. 12, p. 125606. DOI: 10.1088/0957-4484/19/12/125606
7. Wu C., Yin P., Zhu X., OuYang C., Xie Y. The Journal of Physical Chemistry B, 2006, vol. 110, no. 36, pp. 17806 - 17812. DOI: 10.1021/jp0633906
8. Zeng S., Tang K., Li T., Liang Z., Wang D., Wang Y., Zhou W. The Journal of Physical Chemistry C, 2007, vol. 111, no. 28, pp. 10217 - 10225. DOI: 10.1021/jp0768773
9. Wu Z., Yu K., Zhang S., Xie Y. The Journal of Physical Chemistry C, 2008, vol. 112, no. 30, pp. 11307 - 11313. DOI: 0.1021/jp803582d
10. Christensen P. R., Morris R. V., Lane M. D., Bandfield J. L., Malin M. C. J. Geophys. Res., 2001, vol. 106, no. 10, pp. 23873 - 23885. DOI: 10.1029/2000JE001415
11. Fleischer L., Agresti D. G., Klingelhöfer G., Morris R. V. Journal of Geophysical Research: Planets, 2010, vol. 115, no. E7. DOI: 10.1029/2010JE003621
12. Beermann N., Vayssieres L., Lindquist S.‐E., Hagfeldt A. Journal of the Electrochemical Society, 2000, vol. 147, no. 7, pp. 2456-2461. DOI: 10.1149/1.1393553
13. Mor G. K., Prakasam H. E., Varghese O. K., Shankar K., Grimes C. A. Nano letters, 2007, vol. 7, no. 8, pp. 2356-2364. DOI: 10.1021/nl0710046
14. Lopes T., Andrade L., Ribeiro H. A., Mendes A. International Journal of Hydrogen Energy, 2010, vol. 35, no. 20, pp. 11601-11608. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2010.04.001
15. Mochizuki S. Phys. Status Solidi A, 1977, vol. 41, no. 2, pp. 591-594. DOI: 10.1002/pssa.2210410232
16. Glasscock J. A., Barnes P. R. F., Plumb I. C., Bendavid A., Martin P. J. Thin Solid Films, 2008, vol. 516, no. 8, pp. 1716-1724. DOI: 10.1016/j.tsf.2007.05.020
17. Wang D., Wang Q., Wang T. Nanotechnology, 2011, vol. 22, no. 13. p. 135604. DOI: 10.1088/0957-4484/22/13/135604
18. Xu P., Zeng G. M., Huang D. L., Feng C. L., Hu S., Zhao M. H., Lei C. Science of the Total Environment, 2012, vol. 424, pp. 1-10. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2012.02.023
19. Chirita M., Grozescu I., Taubert L., Radulescu H., Princz E., Stefanovits-Bányai É., Caramalau C., Bulgariu L., Macoveanu M., Muntean C. Chem. Bull., 2009, vol. 54, no. 1.
20. Wu C., Yin P., Zhu X., OuYang C., Xie Y. // The Journal of Physical Chemistry B, 2006, vol. 110, no. 36, pp. 17806 - 17812. DOI: 10.1021/jp0633906
21. Fujimori A., Saeki M., Kimizuka N., Taniguchi M., Suga S. Physical Review B., 1986, vol. 34, no. 10, p. 7318. DOI: 10.1103/PhysRevB.34.7318
22. Lad R. J., Henrich V. E. Physical Review B, 1989, vol. 39, no. 18, p. 13478. DOI: 10.1103/PhysRevB.39.13478
23. Ciccacci F., Braicovich L., Puppin E., Vescovo E. Physical Review B, 1991, vol. 44, no. 19, p. 10444. DOI: 10.1103/PhysRevB.44.10444
24. Dräger G., Czolbe W., Leiro J. A. Physical Review B, 1992, vol. 45, no. 15, p. 8283. DOI: 10.1103/PhysRevB.45.8283
25. Mott N. F., Peierls R. Proceedings of the Physical Society, 1937, vol. 49, no. 4S, p. 72.
26. Catti M., Valerio G., Dovesi R. Physical Review B, 1995, vol. 51, no. 12, p. 7441. DOI: 10.1103/PhysRevB.51.7441
27. Finger L. W., Hazen R. M. Journal of Applied Physics, 1980, vol. 51, no. 10, pp. 5362-5367. DOI: 10.1063/1.327451
28. Kokalj A. Comp. Mater. Sci., 2003, vol. 28, p. 155. DOI: 10.1016/S0927-0256(03)00104-6
29. Sato Y., Akimoto S. Journal of Applied Physics, 1979, vol. 50, no. 8, pp. 5285-5291. DOI: 10.1063/1.326625
30. Liechtenstein A. I., Anisimov V. I., Zaanen J. Phys. Rev. B, 1995, vol. 52, no. 8, pp. R5467-R5470. DOI: 10.1103/PhysRevB.52.R5467
31. Huda M. N., Walsh A., Yan Y., Wei S.-H., Al-Jassim M. M. J. Appl. Phys., 2010, vol. 107, p. 123712. DOI: 10.1063/1.3432736
32. Kurganskii S. I., Pereslavtseva N. S. Physics of the Solid State, 2002, vol. 44, no. 4, pp. 704–708. DOI: 10.1134/1.1470562
33. Kurganskii S. I., Pereslavtseva N. S. Physics of the Solid State, 2000, vol. 42, no. 8, pp. 1542–1547. DOI: 10.1134/1.1307068
34. Pereslavtseva N. S., Kurganskii S. I. Physics of the Solid State, 1999, vol. 41, no. 11, pp. 1906–1910. DOI: 10.1134/1.1131124
35. Kurganskii S. I., Pereslavtseva N. S. Physica Status Solidi (b), 2000, vol. 218, no. 2, pp. 431–439. DOI: 10.1002/1521-3951(200004)218:2<431::AID-PSSB431>3.0.CO;2-5
36. Kurganskii S. I., Pereslavtseva N. S., Levitskaya E. V., Yurakov Yu. A., Rudneva I. G., Domashevskaya E. P. Journal of Physics: Condensed Matter, 2002, vol. 14, no. 27, pp. 6833–6839. DOI: 10.1088/0953-8984/14/27/307
37. Kurganskii S. I., Pereslavtseva N. S., Levitskaya E. V., Yurakov Yu. A. Physica Status Solidi (b), 2002, vol. 233, no. 2, pp. 306–311. DOI: 10.1002/1521-3951(200209)233:2<306::AID-PSSB306>3.0.CO;2-U
38. Perdew J. P., Burke K., Ernzerhof M. Phys. Rev. Lett., 1996, vol. 77, no. 18, pp. 3865-3868. DOI: 10.1103/PhysRevLett.77.3865
39. Pauling L., Hendricks S. B. Journal of The American Chemical Society, 1925, vol. 47, no. 3, pp. 781-790. DOI: 10.1021/ja01680a027
40. Droubay, T., Rosso, K. M., Heald, S. M., Mccready D. E., Wang, C. M., Chambers S. A. Physical Review B, 2007, vol. 75, no. 10, p. 104412. DOI: 10.1103/PhysRevB.75.104412
41. Li S., Morasch, J., Klein A., Chirila C., Pintilie L., Jia L., Albe K. Physical Review B, 2013, vol. 88, no. 4, p. 045428. DOI: 10.1103/PhysRevB.88.045428
2. Herrera F., Lopez A., Mascolo G., Albers P., Kiwi J. Applied Catalysis B: Environmental, 2001, vol. 29, no. 2, pp. 147 - 162. DOI: 10.1016/S0926-3373(00)00198-3
3. Shekhah O., Ranke W., Schüle A., Kolios G., Schlögl R. Angewandte Chemie International Edition, 2003, vol. 42, no. 46, pp. 5760 - 5763.
4. Patzke G. R., Zhou Y., Kontic R., Conrad F. Angewandte Chemie International Edition, 2011, vol. 50, no. 4, pp. 826 - 859.
5. Choi W. S., Koo H. Y., Zhongbin Z., Li Y., Kim D‐Y. Advanced Functional Materials, 2007, vol. 17, no. 11, pp. 1743 - 1749. DOI: 10.1002/adfm.200601002
6. Gou X., Wang G., Park J., Liu H., Yang J. Nanotechnology, 2008, vol. 19, no. 12, p. 125606. DOI: 10.1088/0957-4484/19/12/125606
7. Wu C., Yin P., Zhu X., OuYang C., Xie Y. The Journal of Physical Chemistry B, 2006, vol. 110, no. 36, pp. 17806 - 17812. DOI: 10.1021/jp0633906
8. Zeng S., Tang K., Li T., Liang Z., Wang D., Wang Y., Zhou W. The Journal of Physical Chemistry C, 2007, vol. 111, no. 28, pp. 10217 - 10225. DOI: 10.1021/jp0768773
9. Wu Z., Yu K., Zhang S., Xie Y. The Journal of Physical Chemistry C, 2008, vol. 112, no. 30, pp. 11307 - 11313. DOI: 0.1021/jp803582d
10. Christensen P. R., Morris R. V., Lane M. D., Bandfield J. L., Malin M. C. J. Geophys. Res., 2001, vol. 106, no. 10, pp. 23873 - 23885. DOI: 10.1029/2000JE001415
11. Fleischer L., Agresti D. G., Klingelhöfer G., Morris R. V. Journal of Geophysical Research: Planets, 2010, vol. 115, no. E7. DOI: 10.1029/2010JE003621
12. Beermann N., Vayssieres L., Lindquist S.‐E., Hagfeldt A. Journal of the Electrochemical Society, 2000, vol. 147, no. 7, pp. 2456-2461. DOI: 10.1149/1.1393553
13. Mor G. K., Prakasam H. E., Varghese O. K., Shankar K., Grimes C. A. Nano letters, 2007, vol. 7, no. 8, pp. 2356-2364. DOI: 10.1021/nl0710046
14. Lopes T., Andrade L., Ribeiro H. A., Mendes A. International Journal of Hydrogen Energy, 2010, vol. 35, no. 20, pp. 11601-11608. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2010.04.001
15. Mochizuki S. Phys. Status Solidi A, 1977, vol. 41, no. 2, pp. 591-594. DOI: 10.1002/pssa.2210410232
16. Glasscock J. A., Barnes P. R. F., Plumb I. C., Bendavid A., Martin P. J. Thin Solid Films, 2008, vol. 516, no. 8, pp. 1716-1724. DOI: 10.1016/j.tsf.2007.05.020
17. Wang D., Wang Q., Wang T. Nanotechnology, 2011, vol. 22, no. 13. p. 135604. DOI: 10.1088/0957-4484/22/13/135604
18. Xu P., Zeng G. M., Huang D. L., Feng C. L., Hu S., Zhao M. H., Lei C. Science of the Total Environment, 2012, vol. 424, pp. 1-10. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2012.02.023
19. Chirita M., Grozescu I., Taubert L., Radulescu H., Princz E., Stefanovits-Bányai É., Caramalau C., Bulgariu L., Macoveanu M., Muntean C. Chem. Bull., 2009, vol. 54, no. 1.
20. Wu C., Yin P., Zhu X., OuYang C., Xie Y. // The Journal of Physical Chemistry B, 2006, vol. 110, no. 36, pp. 17806 - 17812. DOI: 10.1021/jp0633906
21. Fujimori A., Saeki M., Kimizuka N., Taniguchi M., Suga S. Physical Review B., 1986, vol. 34, no. 10, p. 7318. DOI: 10.1103/PhysRevB.34.7318
22. Lad R. J., Henrich V. E. Physical Review B, 1989, vol. 39, no. 18, p. 13478. DOI: 10.1103/PhysRevB.39.13478
23. Ciccacci F., Braicovich L., Puppin E., Vescovo E. Physical Review B, 1991, vol. 44, no. 19, p. 10444. DOI: 10.1103/PhysRevB.44.10444
24. Dräger G., Czolbe W., Leiro J. A. Physical Review B, 1992, vol. 45, no. 15, p. 8283. DOI: 10.1103/PhysRevB.45.8283
25. Mott N. F., Peierls R. Proceedings of the Physical Society, 1937, vol. 49, no. 4S, p. 72.
26. Catti M., Valerio G., Dovesi R. Physical Review B, 1995, vol. 51, no. 12, p. 7441. DOI: 10.1103/PhysRevB.51.7441
27. Finger L. W., Hazen R. M. Journal of Applied Physics, 1980, vol. 51, no. 10, pp. 5362-5367. DOI: 10.1063/1.327451
28. Kokalj A. Comp. Mater. Sci., 2003, vol. 28, p. 155. DOI: 10.1016/S0927-0256(03)00104-6
29. Sato Y., Akimoto S. Journal of Applied Physics, 1979, vol. 50, no. 8, pp. 5285-5291. DOI: 10.1063/1.326625
30. Liechtenstein A. I., Anisimov V. I., Zaanen J. Phys. Rev. B, 1995, vol. 52, no. 8, pp. R5467-R5470. DOI: 10.1103/PhysRevB.52.R5467
31. Huda M. N., Walsh A., Yan Y., Wei S.-H., Al-Jassim M. M. J. Appl. Phys., 2010, vol. 107, p. 123712. DOI: 10.1063/1.3432736
32. Kurganskii S. I., Pereslavtseva N. S. Physics of the Solid State, 2002, vol. 44, no. 4, pp. 704–708. DOI: 10.1134/1.1470562
33. Kurganskii S. I., Pereslavtseva N. S. Physics of the Solid State, 2000, vol. 42, no. 8, pp. 1542–1547. DOI: 10.1134/1.1307068
34. Pereslavtseva N. S., Kurganskii S. I. Physics of the Solid State, 1999, vol. 41, no. 11, pp. 1906–1910. DOI: 10.1134/1.1131124
35. Kurganskii S. I., Pereslavtseva N. S. Physica Status Solidi (b), 2000, vol. 218, no. 2, pp. 431–439. DOI: 10.1002/1521-3951(200004)218:2<431::AID-PSSB431>3.0.CO;2-5
36. Kurganskii S. I., Pereslavtseva N. S., Levitskaya E. V., Yurakov Yu. A., Rudneva I. G., Domashevskaya E. P. Journal of Physics: Condensed Matter, 2002, vol. 14, no. 27, pp. 6833–6839. DOI: 10.1088/0953-8984/14/27/307
37. Kurganskii S. I., Pereslavtseva N. S., Levitskaya E. V., Yurakov Yu. A. Physica Status Solidi (b), 2002, vol. 233, no. 2, pp. 306–311. DOI: 10.1002/1521-3951(200209)233:2<306::AID-PSSB306>3.0.CO;2-U
38. Perdew J. P., Burke K., Ernzerhof M. Phys. Rev. Lett., 1996, vol. 77, no. 18, pp. 3865-3868. DOI: 10.1103/PhysRevLett.77.3865
39. Pauling L., Hendricks S. B. Journal of The American Chemical Society, 1925, vol. 47, no. 3, pp. 781-790. DOI: 10.1021/ja01680a027
40. Droubay, T., Rosso, K. M., Heald, S. M., Mccready D. E., Wang, C. M., Chambers S. A. Physical Review B, 2007, vol. 75, no. 10, p. 104412. DOI: 10.1103/PhysRevB.75.104412
41. Li S., Morasch, J., Klein A., Chirila C., Pintilie L., Jia L., Albe K. Physical Review B, 2013, vol. 88, no. 4, p. 045428. DOI: 10.1103/PhysRevB.88.045428
