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La ingeniería de defectos y las propiedades de dopaje de MgSiO

Autores: Pathmanathan, Kowthaman; Iyngaran, Poobalasuntharam; Abiman, Poobalasingam; Kuganathan, Navaratnarajah

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

La ingeniería de defectos y las propiedades de dopaje de MgSiO


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería General

Palabras clave

Silicato de magnesio
Fabricación de vidrio
Teoría del funcional de la densidad
Defectos
Dopantes
Estructuras electrónicas

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 56

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El silicato de magnesio (MgSiO) se utiliza ampliamente en la fabricación de vidrio, con su rendimiento influenciado por modificaciones estructurales. En este estudio, empleamos simulaciones clásicas y de teoría funcional de la densidad (DFT) para investigar las características de defectos y dopantes de MgSiO. Nuestros resultados indican que una pequeña cantidad de defectos de tipo anti-sitio Mg-Si pueden existir en el material. Además, los defectos Schottky de MgO son viables, requiriendo solo un poco más de energía para formarse que los defectos de tipo anti-sitio. En cuanto a la solubilidad de elementos dopantes de tierra alcalina, el Ca se incorpora preferentemente en el sitio de Mg sin generar defectos de compensación de carga, mientras que el Zn muestra un comportamiento similar entre los elementos del bloque 3D. Al y Sc son dopantes prometedores para la sustitución en el sitio de Si, promoviendo la formación de intersticiales de Mg o vacancias de oxígeno, siendo este último el proceso más favorable desde el punto de vista energético. La solución de dopantes isovalentes en el sitio de Si es preferida por Ge y Ti. Además, analizamos las estructuras electrónicas de las configuraciones dopadas más favorables.

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