Энергии образования вакансий кубической фазы магнетита в рамках DFT+U
Шутикова М.И., Стегайлов В.В.

Received: March 22, 2021

DOI: 10.31857/S0044451021080101

PDF (9.3M)

В рамках теории функционала спиновой плотности с учетом сильных электронных корреляций (метод DFT+U) вычислены свойства катионных вакансий кубической фазы магнитного оксида Fe₃O₄ (магнетита). Проанализировано влияние ключевых параметров модели (значения эффективной поправки Хаббарда, размера расчетной сверхячейки, начальных приближений к волновым функциям и электронной плотности) на описание электронной структуры кубической фазы магнетита. Предложена процедура поиска решения с наименьшей полной энергией, решающая свойственную для DFT+U проблему локальных минимумов. Охарактеризованы найденные варианты зарядового и орбитального упорядочения основного состояния электронной системы. Описаны различные варианты оптимизации структуры моделей катионных вакансий и определены соответствующие энергии формирования.