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

Abstract

Ab-Initio simulation of electronic features of sensoring nanomaterials based on rare earth oxides has been made by the example of yttrium oxide. The simulation method for thin films of nanometer scale consisted in the simulation of the material layer of the thickness equal to unit crystal cell size has been proposed within the VASP simulation package. The atomic bond breakdown in the crystal along one of the coordinate axes is simulated by the increase of a distance between the atomic layers along this axis up to values at which the value of free energy is stabilized. It has been found that the valence and conductivity bands are not revealed explicitly and the band gap is not formed in the hyperfine rare earth oxide film (at the film thickness close to 1 nm). In fact the hyperfine rare earth oxide film loses dielectric properties which were exhibited clear enough in continuum.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

    Similar works