Pengaruh Doping Vanadium terhadap Sifat Elektronik dan Magnetik TiO2 brookite: Studi berbasis Density Functional Theory
Tio Prince Lubis, Jovi Abelpiero Simanjuntak, Shibghatullah Muhammady, Yudi Darma*
Quantum Semiconductor and Devices Lab., Departemen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Teknologi Bandung, Jalan Ganesha 10 Bandung, 40132, Indonesia
Abstract
Kami mempelajari sifat elektronik dan magnetik supercell 2 × 1 × 1 dari Ti1−xVxO2 brookite (x = 6.25%) TVO, yang dihitung dengan metode generalized gradient approximation (GGA). Perhitungan rapat keadaan elektron TiO2 murni menunjukkan sifat semikonduktor nonmagnetik dengan celah pita energi (Eg) sebesar 1 eV. Di sisi lain, hasil perhitungan TVO menunjukkan sifat semikonduktor ferromagnetik lokal dengan momen magnetik total sebesar 1.00 μB/supercell, serta Eg spin up dan spin down sebesar 0.3 dan 1 eV masing-masingnya. Sifat ferromagnetik tersebut terlokalisasi pada ion V4+ dengan momen magnetik lokal sebesar 0.9920 μB. Momen magnetik lokal tersebut berasal dari keadaan V 3d spin up yang berhibridisasi dengan keadaan O 2p. Studi ini menunjukkan kontribusi signifikan doping V terhadap munculnya sifat ferromagnetisme pada TiO2 brookite.
Keywords: Generalized gradient approximation, Rapat keadaan elektron, Sifat elektronik
Topic: Fisika Material Elektronik