Першопринципне моделювання впливу домішок бору на електронну структуру карбіду титану

Abstract

Проведено першопринципний розрахунок впливу домішок бору на електронну структуру карбіду титану. Розрахунок проведено методом функціоналу густини в узагальненому градієнтному наближенні за допомогою пакету програм ABINIT. Обраховані повні енергії надкомірок карбіду титану з різною кількістю та розташуванням домішкових атомів. Встановлено, що домішкові атоми бору не виявляють схильності до кластеризації. Проаналізовані зміни та встановлені загальні особливості електронної структури ТіС з домішковими атомами бору в стані заміщення. Виявлено формування домішкової підзони атомів бору між локальними електронними спектрами 2s та 2p станами вуглецю, ширина та форма якої залежить від розташування та кількості домішкових атомів.

The first principle calculation of the influence of boron impurities on the electronic structure of titanium carbide are presented. The calculation was performed using the density functional method in a generalized gradient approximation using the ABINIT program package. The total energy of the titanium carbide supercell with different amounts and location of impurity atoms is calculated. It is found that impurity boron atoms do not exhibit tendency to clusterization. The electronic structure changes and the general features of TiC supercell with boron impurities versus different impurities positions are analyzed. The impurity subzone of boron atoms between the local electron spectra 2s and 2p carbon states is formatted. The width and shape of the impurity subzone depends on the location and number of impurity atoms.