- Mật độ trạng thái cục bộ và riêng phần.
W ch ij j
3.3.2.3. Vật liệu màng mỏng CaMnO3 pha tạp Y trong phase orthorhombic.
Vì màng mỏng CaMnO3 phase orthorhombic có tính chất từ tính là vật liệu phản sắt từ loại C nên với màng mỏng CaMnO3 pha tạp Y trong phase orthorhombic, tác giả tính tốn theo Energy với phiếm hàm GGA cũng trên cấu trúc từ tính C-AFM. Màng mỏng Ca1-xYxMnO3 với tỉ lệ pha tạp Y được pha vào thay thế cho vị trí nguyên tử Ca có tỉ lệ từ 0.1 đến 0.6.
Với các tỉ lện pha tạp như trên, tác giả đưa ra kết quả tính năng lượng vùng cấm như hình 3.13.
Hình 3.13: Năng lượng vùng cấm phụ thuộc vào tỉ lệ pha tạp Y của màng mỏng Ca1-
xYxMnO3
Như vậy, pha tạp đã làm năng lượng vùng cấm của màng mỏng giảm, nghĩa là độ dẫn điện tăng lên. Màng dẫn điện tốt nhất ở tỉ lệ 0.2. Khi pha tạp Y vào cấu trúc đồng nghĩa với việc tăng số electron trong vật liệu và tăng nồng độ của ion Mn3+
. Số electron này sẽ lấp đầy các trạng thái trống ở vùng hóa trị sẽ làm cho mức Fermi dịch chuyển lên trên (bảng 3.14).
Bảng 3.15: So sánh mức Fermi của màng mỏng CaMnO3 theo tỉ lệ pha tạp Y
Tỉ lệ pha tạp 0 0.1 0.2 0.4 0.5 0.6
Mức Fermi
(eV) -6.154 -6.073 -5.973 -6.073 -5.951 -5.850
toán giá trị lý thuyết để đưa ra giá trị moment từ của Mn trong màng mỏng CaMnO3 pha tạp Y.
Hình 3.14a: Moment từ của Mn trong
màng mỏng CaMnO3 phase orthorhombic
phụ thuộc vào lượng pha tạp Y.
Hình 3.14b: Giá trị thực nghiệm của moment từ của Mn trong tinh thể
CaMnO3 phase orthorhombic phụ
thuộc vào lượng pha tạp Y[27]
Hình 3.14b là giá trị moment từ thực nghiệm của vật liệu khối Ca1-xYxMnO3. Khi pha với tỉ lệ rất nhỏ (0 x 0.15) và tỉ lệ lớn (0.5 x 0.6), giá trị ab initio và thực nghiệm đều có dáng điệu tăng lên. Tuy nhiên trong khoảng tỉ lệ pha tạp trung bình (0.25 x 0.5) thì giá trị thực nghiệm khơng tính được. Trong khoảng này, tính tốn cho màng mỏng có giá trị giảm xuống. Điều này tạo cơ sở cho thực nghiệm đo moment từ. Giá trị thực nghiệm thấp hơn nhiều so với giá trị tính tốn vì đây là giá trị tính cho khối CaMnO3 orthorhombic có ảnh hưởng của từ trường và nhiệt độ nên giá trị này
KẾT LUẬN
Bản luận văn đã thu được các kết quả chính sau đây :