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한국전기전자재료학회 전기전자재료학회논문지 전기전자재료학회논문지 제17권 제7호
발행연도
2004.1
수록면
691 - 696 (6page)

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The electronic state and chemical bonding of β-MnO2 with transition metal dopants were theoretically investigated by DV-Xα (the discrete variational Xα) method, which is a sort of the first principles molecular orbital method using the Hartree-Fock-Slater approximation. The calculations were performed with a (Mn14MO56)-52 (M = transition metals) cluster model. The electron energy level, the density of states (DOS), the overlap population, the charge density distribution, and the net charges, were calculated. The energy level diagram of MnO2 shows the different band structure and electron occupancy between the up spin states and down spin states. The dopant levels decrease between the conduction band and the valence band with the increase of the atomic number of dopants. The covalency of chemical bonding was shown to increase and ionicity decreased in increasing the atomic number of dopants. Calculated results were discussed on the basis of the interaction between transition metal 3d and oxygen 2p orbital. In conclusion it is expected that when the transition metals are added to MnO2 the band gap decreases and the electronic conductivity increases with the increase of the atomic number of dopants.
#MnO2 #Electronic structure #Chemical bonding #First principles calculation #DV-Xα

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참고문헌 (13)

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/ 1969. / Crystal Chemistry of Metal Dioxides with Rutile-Related Structures 8 : 841 ~ google schola / 1976. / Molecular cluster theory for dechemisorption of first raw atoms on nickel (100) surfaces 58 : 496 ~ google schola / 1978. / Application to metal clusters 45 : 875 ~ google schola / 1979. / The anodic characteristics of the massive β-MnO2 doped with noble metals in sodium chlorode solution 24 : 639 ~ google schola / 1999. / Equilibrium geometry, stability, and magnetic properties of small MnO clusters 121 : 644 ~ google schola

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