Centros de color en diamante y nitruro de boro hexagonal: caracterización de la energía de la línea de fonón cero (ZPL) y del espectro de luminiscencia

Abstract

En esta tesis se han estudiado los centros de color NV−, NV0 y SiV− en el diamante, y el centro de color VN NB en el nitruro de boro hexagonal. Los c´alculos han sido realizados en el marco de la teor´ıa funcional de la densidad mediante el uso de diferentes funcionales de distinta naturaleza. Los funcionales utilizados fueron el funcional Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE), el denominado strongly constrained and appropriately normed (SCAN), el funcional modificado Becke-Johnson (MBJ) y el funcional Heyd–Scuseria–Ernzerhof (HSE). Se ha calculado la energ´ıa de la l´ınea de fon´on cero para todos los defectos. Adem´as, se han calculado las funciones espectrales y espectros de luminiscencia para los centros de color NV− y VN NB. Las energ´ıas de las l´ıneas de fon´on cero han sido comparadas con valores experimentales reportados en la literatura y con valores reportados en la literatura calculados en el marco de la teor´ıa funcional de la densidad, en donde se ha encontrado que los funcionales meta-GGA SCAN y MBJ mejoran la energ´ıa de la l´ınea de fon´on cero sobre el funcional PBE, siendo estos significativamente menos costosos computacionalmente que el funcional HSE. Adem´as, se ha reproducido correctamente el espectro de luminiscencia del centro de color NV−, mientras que en el centro de color VN NB no se ha logrado ajustar el espectro de luminiscencia a la curva experimental, lo que sugiere que el atribuir a este defecto el espectro de luminiscencia [1] es err´oneo, probablemente debido a la falta de precisi´on del funcional HSE.