2023. gada 16. novembrī Latvijas Universitātes (LU) Fizikas un astronomijas zinātnes nozares specializētās promocijas padomes atklātā sēdē attālināti, Andrejs Česnokovs aizstāvēja promocijas darbu zinātnes doktora grāda (Ph.D.) iegūšanai dabaszinātnēs.
Tēma: “Punktveida defektu un to lokālas struktūras ietekme uz platjoslu materiālu vadāmību CeO2 un ZnO piemērā”.
Darba zinātniskais vadītājs: Dr. rer. nat. Deniss Grjaznovs.
Recenzenti:
- D. Sc. (Tech.). Andris Guļāns (Latvijas Universitāte)
- Dr. Jose Serra (Valensijas Politehniskā Universitāte, Spānija)
- Dr. Mikhail Brik (Tartu Universitāte, Igaunija)
Anotācija:
Vadāmība ir visaptverošs termins, kuru pielieto, lai aprakstītu materiāla spēju pārvietot, izmantojot kādu vadāmības mehānismu, dažādus objektus: elektronus, elektroniskus caurumus, jonus, atomus, deformācijas, ierosinājumus. Šī ir jebkura materiāla īpatnēja spēja, un ir atkarīga no materiāla sastāva un struktūras. Pat nelielas izmaiņas jebkurā no šiem parametriem var manāmi ietekmēt vadāmību, tāpēc izpratne par šo cēlonību ir svarīga materiālu inženierijā. Šajā darbā, pielietojot blīvuma funkcionāla teorijas (DFT) metodes, tiek pētīti divi daudzfunkcionāli materiāli: cērija dioksīds (CeO2) un cinka oksīds (ZnO). Abi materiāli ir pazīstami ar savām reakcijām uz punktveida defektiem, tādiem kā vakanču izveidošanās vai aizvietošanas defektu ievešana: CeO2 ir paraugmateriāls mazā rādiusa polaronu vadītspējai, kuru stipri ietekme skābekļa vakanču izveide, savukārt ZnO ir labi pazīstams n-tipa pusvadītājs ar potenciāli neizsmeltu p-tipa vadāmību. Šī darba pamatā ir robusto, izsekojamo, pārskatāmo skaitlisko modeļu izstrāde un to pielietošana ar mērķi izsekot izmaiņas lokālā struktūrā un elektronu lokalizācijā un novērtēt to efektu uz materiālu vadāmību. Šis darbs parāda, kā izveidot cēloņsakarību starp eksperimentāli novērotiem datiem un pētāmo materiālu aprēķinātām īpašībām. Ir parādīts, kā pielietot simetrijas analīzi, lai atrastu visus iespējamus atrisinājumus elektronu lokalizācijai. Ir sniegts piemērs DFT aprēķinu apvienošanai ar statistisko termodinamiku, lai dabūtu prognozi par piemaisījuma šķīdību. Spēja izveidot eksperimentāli pamatotus modeļus, līdzīgus šajā darbā izmantotiem, ir materiālu izstrādes procesam svarīgs aspekts.
