Tính toán tính chất điện tử của perovskite nền Ni-ken sử dụng DFT

• Main Author: Phạm, Bá Duy
• Other Authors: Nguyễn, Duy Huy
• Format: Theses and Dissertations
• Language: Vietnamese
• Published: H. : Trường Đại học Khoa học tự nhiên 2018
• Subjects: Lý thuyết năng lượng của chất rắn; Chất rắn; Pin nhiên liệu; Vật lý
• Online Access: http://repository.vnu.edu.vn/handle/VNU_123/62507
• Institution: Vietnam National University, Hanoi

Chương 1 đưa một cái nhìn tổng quan về pin nhiên liệu oxít rắn như lịch sử, cấu tạo, phương thức hoạt động, và vật liệu LaNiO3 được sử dụng trong điện cực dương của pin nhiên liệu oxít rắn. Những vấn đề liên quan mà các công bố khoa học trước đây chưa đề cập tới cũng được giới thiệu, từ đó đi đến mục đích và hướng nghiên cứu của luận văn. Chương 2 tóm tắt cơ sở lý thuyết về phiếm hàm mật độ mà các tính toán trong luận văn sử dụng. Các phương pháp gần đúng cũng được đề cập đến. Chương 3 giới thiệu mô hình vật liệu LaNiO3 và phương pháp tính toán. Các tham số tính toán phù hợp với vật liệu LaNiO3 cũng được đề cập. Chương 4 trình bày các kết quả tính toán về cấu trúc hình học và cấu trúc điện tử của vật liệu LaNiO3 dưới tác dụng của ứng suất. Luận văn chỉ ra rằng sự phụ thuộc của các giá trị hằng số mạng, góc liên kết Ni-O-Ni, độ dài liên kết Ni-O nằm trong mặt phẳng xy theo ứng suất có sự khác biệt so với các giá trị tương ứng dọc theo trục z. Sự quay của các bát diện NiO6 có ảnh hưởng trực tiếp đến cấu trúc điện tử của vật liệu. Mật độ trạng thái gần năng lượng Fermi bị giảm đi khi vật liệu chịu tác dụng của ứng suất. Kết quả này khác với các công bố tính toán lý thuyết trước đó về cấu trúc điện tử của vật liệu LaNiO3 khi có ứng suất. Sự thay đổi về năng lượng hình thành nút khuyết oxy theo ứng suất tại các vị trí khác nhau mang những đặc trưng hoàn toàn khác biệt. Trong vùng ứng suất âm từ 0% đến -3%, năng lượng hình thành nút khuyết oxy tại các vị trí oxy nằm trong mặt phẳng xy tăng rồi giảm dần. trong khi năng lượng này của các vị trí oxy nằm dọc theo trục z tăng dần. Khuyết oxy từ đó dễ tạo thành ở các vị trí oxy trong mặt phẳng xy khi vật liệu chịu ứng suất âm. Luận văn cũng chỉ ra rằng khi giá trị ứng suất từ -3% đến 3%, năng lượng hình thành nút khuyết oxy đạt cực tiểu khi ứng suất bằng 0%. Khi vật liệu chịu tác dụng của ứng suất lớn hơn 3%, năng lượng hình thành nút khuyết oxy nhỏ hơn năng lượng hình thành nút khuyết oxy khi không có ứng suất.