Heteroestructura GaN/AlN dopado con Fe
Jackeline Ramos González
Dr .César Ortega LópezDirector
Grupo GAMASCOUniversidad De Córdoba
Montería-20121
Contenido
Introducción
Tópicos teóricos
Resultados
Conclusión
Bibliografía
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Introducción
Aplicaciones para
Altas Temperaturas
Altas Potencias
Dispositivos Optoelectrónicos
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Importancia de los compuestos GaN y AlN
Introducción¿ Qué se hizo ?
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Propiedades EstructuralesMagnéticas
GaN/AlN con y sin Incorporación Fe
Fig 1. Heteroestructura GaN/AlN
Introducción¿ Cómo se hizo ?
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UsandoDFT
LAPW
GGA (PBE)
Tópicos teóricos
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Figura 2. Sistema de muchas partículas
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El problema a resolver es :
Aproximación de Born - Oppenheimer
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Las posiciones de los iones se consideran fijas.
Separa el movimiento iónico del movimiento electrónico.
Ahora el problema es :
Donde :
Teoría Funcional de la Densidad (DFT)
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La energía total de un sistema es un funcional de la densidad
Hohenberg-Khon (1964) :
Formulación De Khon-Sham (1965):
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Propone un mapeo entre un sistema real interactuante , con un sistema referencial no interactuante.
Sistema interactuante Sistema no interactuanteMapear
Un problema de N electrones , lo transforma en N problema de un electrón .
Ecuaciones de Khon-Sham
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Aproximación De Gradiente Generalizado
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Se emplea la información de la densidad electrónica en un punto en Particular, ( r ) del sistema de electrones interactúantes y sus variaciones en Las cercanías de r ; . De esta forma se escribe la energía intercambio-Correlación como :
Ondas Planas Aumentadas y linealizadas (LAPW)
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Figura 3 . Celda Unitaria
Para en la zona intersticial (Zona II )
Para en la zona de la esfera (Zona I )
Resultados
Propiedades estructurales y magnéticas de la HeteroestructuraGaN/AlN con y sin incorporación de átomos de Fe.
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Conclusión
• El dopado con hierro en la heteroestructura sólo afectaligeramente las propiedades estructurales del material.
• Al introducir átomos de Fe en la heteroestructura ; notamos queel valor del parámetro interno de los compuesto es mucho masvariable que cuando no se ha realizado el dopaje.
• En la heteroestructura el dopado con Fe introduce propiedadesmagnéticas en el compuesto.
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Bibliografía
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[1] S.A. Wolf, et al., Spintronics: A spin-based electronics vision for the future, Science 294 (2001) 1488.[2] O K. Andersen. Phys. Rev. B, 12:3060, 1975.[3] F. D. Murnaghan. Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 30:244, (1944).[4] J.E. Medvedeva, et al., Phys. Rev. Lett. 94 (2005) 146602. [5] S. Nakamura, G. Fasol, The Blue Laser Diode, Springer, Berlin,1997.[6] M. Asif Khan, M.S. Shur, J.N. Kuznia, Q. Chen, J. Burn,W. Schaff, Appl. Phys. Lett. 66 (1996) 1083.[7] A.Y. Polyakov, N.B. Smirnov, A.V. Govorkov, M.G.Mil’vidskii, J.M. Redwing, M. Shin, M. Skowronski, D.W.Greve, R.G. Wilson, Solid-State Electron. 42 (1998) 627.[8] H. Jeon, et al., Solid State Commun. 132 (2004) 65.[9] P. Hohenber,W. Kohn. Inhomogeneus Electron Gas. Phys. Rev. 136(3B), 864 (1964).[10] Yang et. al., Electronic Structural Propities and Superconductivity of Diborides in the MgB2 tructure, Chin Phys Lett, Vol. 19 No. 9[11] J. C. Slater. Phys. Rev, (51):846, 1937.[12] David. J. Singh and Lars Nordstrom. Planewaves, pseudopotentials and the LAPW method. Springer, 2006.[13] D. Sánchez G. Crecimiento y caracterización de Nitruros grupo III sobre Si (111) por epitaxia de haces moleculares.[14] A. Delbernardi Mn Doped GaN/AlN heterojuction for Spintronic device 2006.15] Agostino Zoroddu , Fabio Bernardini , and Paolo Ruggerone .Phys,Rev.B, 64 : 045208,2001[16] M.leszczynski , H.Teisseryre , T.Suski , I. Grzegory , M. Bockowoski , J. Jun , S. Porowsky, K. Pakula, J.M.Baraanowski , C.T. Foxon , and T.S Chen . Appl Phys. Lett , 69: 73,1996.[17] T. Pérez , A .Jaime , A.Pico .Structural and optical properties of compounds AlN , GaN, InN, Rev TumbagaPag 24-25 ,2005.[18] M. García , S.Morales ,W. De la Cruz, L.Ramirez. Structural Propierties of compounds AlN , Rev Tumbaga-Pag 130-135 , 2003.
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Anexos
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La constante de red calculada para la heteroestructura GaN/AlN
La constante de red calculada para estructura GaN experimental
Desviación estándar
Este se desvía en un 0.031 %La constante de red calculada para estructura AlN experimental
Este se desvía en un 0.002 %
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Configuración Electrónica Hierro
Z = 26 Hierro Fe:1s22s22p63s23p63d64s2
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Z = 13 Aluminio Al:1s22s22p63s23p1
Configuración Electrónica Aluminio
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Z = 31 Galio Ga:1s22s22p63s23p63d104s24p1
Configuración Electrónica Galio
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WIEN 2k
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Estructura hexagonal
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