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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 8/2014

01.07.2014

First-Principles Investigation on the Electronic Structure and Stability of In-Substituted ZnFe2O4

verfasst von: Jinhuan Yao, Yanwei Li, Xuanhai Li, Shiru Le

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 8/2014

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Abstract

The geometric structure, electronic structure, and stability of In-substituted ZnFe2O4 (Zn7InFe16O32 and Zn8Fe15InO32) are investigated by the density functional theory at generalized gradient approximation level. Compared with the perfect ZnFe2O4 (Zn8Fe16O32), the unit cell volume of In-substituted ZnFe2O4 increases and the structure deforms slightly. The formation energy of In substitution for Zn is smaller than that of In substitution for Fe, indicating that Zn7InFe16O32 is easier to be formed than Zn8Fe15InO32. In substitution changes the properties of ZnFe2O4 from semiconducting character to metallic character. For ZnFe2O4 and In-substituted ZnFe2O4, the strength of O–Zn bond is stronger than O–Fe bond and both of them have a covalent bond character. The strength of O-In bond is similar to that of O–Zn bond in Zn7InFe16O32, but weaker than O–Fe in Zn8Fe15InO32. In substitution for Zn causes the strength of O–Fe bonds around In atom to weaken. In substitution for Fe causes the strength of O–Zn bonds around In atom to weaken obviously, while the strength of O–Fe bonds strengthen slightly.

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Metadaten
Titel
First-Principles Investigation on the Electronic Structure and Stability of In-Substituted ZnFe2O4
verfasst von
Jinhuan Yao
Yanwei Li
Xuanhai Li
Shiru Le
Publikationsdatum
01.07.2014
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 8/2014
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-014-2266-5

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