Показать сокращенную информацию
Моделирование дефектных состояний и роли 4f-электронов в Gd₃Ga₅O₁₂ методами DFT
| dc.contributor.author | Карипбаев, Ж.Т. | |
| dc.contributor.author | Умар, З. | |
| dc.contributor.author | Аралбаева, Г.М. | |
| dc.contributor.author | Бақытқызы, А. | |
| dc.contributor.author | Жунусбеков, А.М. | |
| dc.contributor.author | Кумарбеков, К.К. | |
| dc.contributor.author | Попов, А.И. | |
| dc.date.accessioned | 2026-11-12T12:29:44Z | |
| dc.date.available | 2026-11-12T12:29:44Z | |
| dc.date.issued | 2025-09-30 | |
| dc.identifier.issn | 2616-6836 | |
| dc.identifier.issn | 2663-1296 | |
| dc.identifier.other | DOI: https://doi.org/10.32523/2616-6836-2025-152-3-169-187 | |
| dc.identifier.uri | http://repository.enu.kz/handle/enu/33343 | |
| dc.description.abstract | Гадолиний-галлиевый гранат (Gd₃Ga₅O₁₂, GGG) представляет собой важный синтетический кристалл с широкой областью применения в лазерных системах, магнитооптике и радиационно-стойкой электронике. Фундаментальное понимание его электронной структуры и дефектных состояний необходимо для оптимизации оптических и функциональных свойств. Целью настоящей работы является исследование влияния различных видов дефектов и роли 4f-электронов иона Gd³⁺ на формирование зонной структуры и оптического отклика GGG в рамках современного теоретического метода – теории функционала плотности (ТФП, DFT). Квантово-механические расчёты выполнены с помощью программы VASP с использованием различных обменно-корреляционных функционалов: GGA-PBE, SCAN, mBJ и гибридного HSE06. Сравнительный анализ показал, что учёт 4f-электронов Gd³⁺ при моделировании оказывает значительное влияние на электронную структуру GGG: их включение приводит к формированию локализованных уровней как в валентной зоне, так и в зоне проводимости. Установлено, что заряженные вакансии [GGG]Vₒ²⁺ смещают уровень Ферми, не создавая дефектных уровней, тогда как нейтральные вакансии [GGG]Vₒ⁰ формируют локализованные состояния внутри запрещённой зоны, что снижает прозрачность и ухудшает оптические характеристики кристалла. Полученные результаты имеют фундаментальное и прикладное значение. С научной точки зрения, они уточняют роль сильно коррелированных 4f-электронов в гранатах и механизм влияния кислородных дефектов. С практической – дают основу для прогнозирования радиационной стойкости и разработки оптических материалов нового поколения. Настоящая работа вносит вклад в развитие физики дефектных состояний и теоретическое моделирование функциональных кристаллов. | ru_RU |
| dc.description.sponsorship | Комитет науки Министерства науки и высшего образования Республики Казахстан (грант № AP19680626). | ru_RU |
| dc.language.iso | other | ru_RU |
| dc.publisher | Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті | ru_RU |
| dc.relation.ispartofseries | №3(152); | |
| dc.subject | гадолиний-галлиевый гранат | ru_RU |
| dc.subject | DFT | ru_RU |
| dc.subject | 4f-электроны | ru_RU |
| dc.subject | зонная структура | ru_RU |
| dc.subject | кислородные вакансии | ru_RU |
| dc.subject | плотность состояний | ru_RU |
| dc.subject | оптические свойства | ru_RU |
| dc.title | Моделирование дефектных состояний и роли 4f-электронов в Gd₃Ga₅O₁₂ методами DFT | ru_RU |
| dc.title.alternative | Gd₃Ga₅O₁₂-дегі дефектілік күйлерді және 4f-электрондардың рөлін DFT әдістерімен модельдеу | ru_RU |
| dc.title.alternative | Modeling defect states and the role of 4f electrons in Gd₃Ga₅O₁₂ using DFT methods | ru_RU |
| dc.type | Article | ru_RU |
