Studi Ab Initio dengan Metode GGA dan GGA + U Terpolarisasi Spin Untuk Mengkaji Sifat Elektronik dan Magnetik Kristal TiO2 pada Fasa Rutile, Anatase, dan Brookite
Abstract: Kalkulasi ab initio
berbasis generalized gradient approximation (GGA) dan GGA + U (U = koreksi
Hubbard) terpolarisasi spin telah dilakukan untuk mempelajari sifat elektronik
dan magnetik kristal TiO2 pada fasa rutile, anatase, dan brookite. Hasil
perhitungan menunjukkan bahwa ketiga polimorf TiO2 memiliki sifat semikonduktor
dan non-feromagnetik. Koreksi Hubbard-U berhasil memperbaiki nilai celah energi
dan energi ikat orbital pada struktur anatase dan brookite. Di sisi lain,
koreksi U hanya berhasil memperbaiki nilai celah energi pada struktur rutile.
Rapat keadaan elektronik dari ketiga polimorf tersebut menunjukkan adanya
hibridisasi orbital Ti3d and O2p, sedangkan orbital O2s terlokalisasi jauh di
bawah tingkat energi Fermi. Hasil perhitungan ini dapat digunakan sebagai acuan
untuk melihat perubahan / efek penambahan impuritas pada sifat elektronik dan
magnetik TiO2.
Kata kunci: TiO2, Rutile,
Anatase, Brookite, Hibridisasi orbital, Kalkulasi ab initio, Generalized
gradient approximation, Koreksi Hubbard, Terpolarisasi spin
Penulis: Shibghatullah
Muhammady, Freddy Giovanni Setiawan, Inge Magdalena Sutjahja, Toto Winata, Yudi
Darma
Kode Jurnal: jpmatematikadd141013
