AB-INITIO МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ СВОЙСТВ СВЕРХТОНКИХ ПЛЕНОК ОКСИДОВ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ДЛЯ СЕНСОРНЫХ НАНОСИСТЕМ

Полный текст:


Аннотация

Выполнено Ab-Initio моделирование электронных свойств сенсорных наноматериалов на основе редкоземельных оксидов (например, оксида иттрия). Предложен способ моделирования тонких пленок нанометрового масштаба в программном пакете VASP, заключающийся в имитации слоя материала с толщиной, равной размеру элементарной кристаллической ячейки. Разрыв атомных связей в кристалле по одной из координатных осей имитируется путем увеличения расстояния между атомными слоями по этой оси до значений, при которых стабилизируется величина свободной энергии. Установлено, что в сверхтонкой пленке редкоземельного оксида (при толщине пленки, близкой к 1 нм) валентная зона и зона проводимости явно не выявляются, запрещенная зона не формируется. Фактически тонкая пленка оксида редкоземельного элемента в области наномасштаба теряет диэлектрические свойства, которые достаточно отчетливо проявляются в континууме.


Об авторах

А. В. Гулай
Белорусский национальный технический университет
Беларусь

Кандидат технических наук, доцент



В. М. Колешко
Белорусский национальный технический университет
Беларусь

Доктор технических наук, профессор



В. Р. Стемпицкий
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Беларусь

Кандидат технических наук, доцент



Н. В. Левченко
Белорусский национальный технический университет
Беларусь
Магистр технических наук


В. А. Гулай
Белорусский национальный технический университет
Беларусь


О. А. Козлова
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Беларусь
Аспирантка


Список литературы

1. Koleshko, V. M., Gulay, A. V., Gulay, V. A. (2009) Nanosensors Based on Hyperfine Films of Rare Earth Compounds. Nanotehnologii [Nanotechnology], 1, 45-48.

2. Gulay, V. A. (2007) Electrophysical Properties of Tunnel Sensoring MDM-Nanostructures Based on Rare Earth Elements. Jelektronika-info [Electronics-info], 9, 52-56.

3. Koleshko, V. M., Gulay, A. V., Gulay, V. A. (2007) Tunnel MDM-Nanosensors: Simulation Strategies and Technologies. Nano- i Mikrosistemnye Tehnologii [Nano- and Microsystem Technology], 9, 46-52.

4. Koleshko, V. M., Gulay, A. V., Gulay, V. A. (2009) Simulation of Tunneling Sensor MIM-Nanostructures. Proceedings of Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers, Vol. 7377, 39.

5. Serebrennikov, V. (1959) Chemistry of Rare Earth Elements (Scandium, Yttrium, Lanthanides): in 2 vol. Tomsk: Tomsk State University, vol. 1, 89-97.

6. Ryabchikov, D. I., Ryabunin, V. A. (1966) Analytical Chemistry of Rare Earth Elements and Yttrium. Moscow: Science, 7-31.

7. Korovin, S. S. (1966) Rare and Trace Elements. Chemistry and Technology: in 2 vol. Moscow: MISIS, vol. 1, 185-201.

8. Baldinozzi, G., Berar, J.-F., Calvarin, G. P. (1998) Rietveld Refinement of Two-Phase Zr-doped Y2O3. Materials Science Forum, vol. 278-281, (Part 2), 680-685.

9. Kresse, G., Joubert, J. (1999) From Ultrasoft Pseudopotentials to the Projector Augmented-Wave Method. Physical Review, vol. B 59, 1758-1765.

10. Kresse, G., Furhtmiller, J. (1996) Efficiency of Ab-Initio Total Energy Calculations for Metals and Semiconductors Using a Plane-Wave Dasis Set. Computational Materials Science, 6, 15-19.

11. Nelayev, V, Mironchik, A. (2010) Magnetism of Graphene with Vacancy Clusters. Materials, Physics and Mechanic, 9, 26-34.

12. Nelayev, V., Lyskovski, V., Mamedov, N. (2010) Ternary TlMeX2 Compounds for MEMS Application. Promising Technologies and Methods of Designing MEMS: Materials VI Conference MEMSTECH-2010. Lviv, Polyana, 50-55.

13. Koleshko, V. M., Gulay, A. V., Lyskovski, V. V., Gulay, V. A., Krupskaja, E. V., Levchenko, N. V. (2011) Simulation of Electronic Properties of Sensoring Materials Dased on Rare Earth Oxides. Stohasticheskoe i Kompjuternoe Modelirovanie Sistem i Processov: Sbornik Nauchnyh Rabot [Stochastic and Computer Simulation of Systems and Processes: Scientific Papers Publication]. Grodno: Grodno State University, 99-103.

14. Gulay, A., Kozlova, O., Levchenko, N., Nelayev, V. (2011) Y2O3 and MoS2 Electronic Properties Simulation. Promising Technologies and Methods of Designing MEMS: Materials VII Conference MEMSTECH-2011. Lviv, Polyana, 111-113.

15. Kozlova, O., Levchenko, N. (2012) Electronic Properties of Nanostructured MoS2 and Y2O3 Compounds. Promising Technologies and Methods of Designing MEMS: Materials VIII Conference MEMSTECH-2012. Lviv, Polyana, 119-122.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Гулай А.В., Колешко В.М., Стемпицкий В.Р., Левченко Н.В., Гулай В.А., Козлова О.А. AB-INITIO МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ СВОЙСТВ СВЕРХТОНКИХ ПЛЕНОК ОКСИДОВ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ДЛЯ СЕНСОРНЫХ НАНОСИСТЕМ. НАУКА и ТЕХНИКА. 2014;(3):11-17.

For citation: Gulay A.V., Koleshko V.M., Stempitskiy V.R., Levchenko N.V., Gulay V.A., Kozlova O.A. AB-INITIO SIMULATION OF ELECTRONIC FEATURES OF HYPERFINE RARE EARTH OXIDE FILMS FOR SENSORY NANOSYSTEMS. Science & Technique. 2014;(3):11-17.

Просмотров: 274

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.

ISSN 2227-1031 (Print)
ISSN 2414-0392 (Online)