Estudio del Efecto de la inclusión de Cobalto en las propiedades ópticas, eléctricas y magnéticas del V2O5 mediante cálculos de primeros principios (2024)
En este estudio se investiga el impacto de la inclusión de cobalto en las propiedades ópticas, eléctricas y magnéticas del V2O5 mediante cálculos de primeros principios utilizando la Teoría del Funcional de la Densidad (DFT). El V2O5 es un material de gran interés debido a su estructura cristalina ortorrómbica y su capacidad para cambiar y mantener su resistencia ante perturbaciones eléctricas o térmicas, lo que lo hace ideal para aplicaciones en computación neuromórfica. En este trabajo se doparon muestras de V2O5 con cobalto en concentraciones del 6% y 14%, y se introdujeron vacancias de oxígeno al 2.5%, analizando las modificaciones en sus propiedades estructurales y electrónicas. Los resultados muestran que la inclusión de cobalto reduce significativamente el band gap óptico del V2O5, observándose una disminución de hasta 1.85 eV en comparación con la estructura no dopada. Además, se encontró que el cobalto induce una magnetización en el material, con los átomos de cobalto y oxígeno vanadil contribuyendo significativamente a la magnetización total. Las vacancias de oxígeno incrementan aún más la magnetización del cobalto, elevándola de 1 μB a 1.6 μB, aunque no afectan de manera notable la magnetización total del sistema. Estos hallazgos sugieren que el dopaje con cobalto y la introducción de vacancias de oxígeno son métodos efectivos para ajustar las propiedades del V2O5.