Nghiên cứu tính chất cấu trúc pha tạp Sr Mg cách sử dụng first – pricinple calculation dựa DFT để làm sáng tỏ việc hấp thụ hồn thành lỗ trống oxy Phân tích mật độ bề mặt cho thấy hệ thống chất cách điện trở thành bán dẫn khoảng cách lớn sau hình thành lỗ trống oxy kèn theo xuất trạng thái ới có lượng cao lượng Fẻmo e từ dipant : vật liệu perovskite có độ dẫn oxy cao làm việc nhiệt độ nên vật liệu điện để thay cho vật liệu điện thông thường (làm việc ) Cấu trúc: hình thoi nhiệt độ phòng rhom bomhedral; bát diện nghiêng so với cấu trúc perovskite khối lí tưởng với nguyên tử chiếm chỗ trũng Đưa Mg Sr vào pha tạp suy số lượng hạt mang điện tinh thể tăng, đồng thời độ dẫn ion tăng; tăng khả phản ứng Phương pháp tính: Kết quả: - Cấu trúc tối ưu hóa từ việc tính tốn DFT hình thoi với thơng số mạng (sai sót 1%) → sai sót so với thực nghiệm - pha tạp: Mg Sr thay cho La3+ Ga3+ → ion oxy mang điện tích âm rời khỏi mạng tinh thể + trình pha tạp tạo lỗ trống + → thúc đẩy ion oxy khuếch tán mạng LSGM - Sự dịch chuyển nguyên tử lỗ trống xung quanh cation (chậm so với khuếch tán anion) → độ bền thiết bị - Thay đổi khoảng cách nguyên tử góc sau đưa lỗ trống vào LSGM → biến dạng siêu cấu trúc bát diện → thích ứng với dẫn ion (1 nguyên tử Mg thay cho nguyên tử Ga nằm trung tâm ô mạng, nguyên tử Sr thay cho nguyên tử La nằm vị trí trống thích hợp với nguyên tử oxy thứ (O8), nằm xích đạo bát diện Thay → giảm nồng độ e hóa trị Sự giảm liên kết cộng hóa trị Ga → tăng chiều dài liên kết MgO (tính tốn )) liên kết Ga – O Sự tương tác lực Colomb Mg – O yếu Ga – O → chiều dài liên kết - Ga – O7, có chiều dài liên kết nhỏ số tất liên kết Ga – O Kết cho thấy Ga có xu hướng cách xa lỗ trống O dịch chuyển gần O7 Tương tác đẩy Ga – lỗ trống + liên kết cộng hóa tri → không để liên kết lơ lửng, liên kết Ga – O7 mạnh liên kết Ga – Ov (Ov ~ lỗ trống oxy) Có khả lỗ trống ảnh hưởng đến chia sẻ electron tích điện Ga O, đặc biệt Ga – O7 → rút ngắn chiều dài việc nhường electron từ Ga → O7 Mặt khác, nguyên tử La La2 dịch chuyển cách xa lỗ trống để khoảng cách La – La ngắn ( và ) - Phân tích mật độ trạng thái (DOS): để lượng Fermi mức 0eV Cả LSGM (bề rộng dải ~3,5eV 4eV) cách điện: pha tạp, chuyển HOMO (Highet Occupied Molecula Orbital) lượng Fermi Tuy nhiên, HOMO LSGM chuyển xa EF phân bố DOS giống với Hơn nữa, việc xuất vùng làm giảm khoảng cách LSGM khoảng 2eV < LSGM ban đầu lí dải trống bổ sung nằm vùng dẫn khoảng 1,2 – 2,9eV Mg giảm 0,013e Kết luận: Tập trung vào mạng LSGM ( hình thành lỗ trống O hình học cấu trúc điện tử) cho thấy vùng xuất làm giảm khoảng cách đến 2eV ~ bán dẫn MG nhường e e đưa lên trạng thái Việc chuyển nguyên tử mạng tinh thể xảy tương tác đẩy lỗ trống oxy (+) ion (+) Thay Ga = Mg → kéo dài liên kết Mg – O