Ab-initio study of paramagnetic defects in Mn and Cr doped transparent polycrystalline Al2O3 ceramics
Notice bibliographique
Résumé
Birefringence is a major source of difficulty in sintering of transparent polycrystalline alumina ceramics, especially as the grain size exceeds a few hundred nanometers, which ultimately leads to complete opacity, mainly due to scattering of light. Recent studies have made it clear that by application of a strong magnetic field, alumina grains can be aligned along a particular crystallographic orientation, which minimizes scattering due to birefringence, and enhances transparency. Defects that cause spin delocalization are known to induce a paramagnetic behavior in alumina ceramics. Therefore, such defects have become a focal point of research for magnetic field assisted sintering of transparent polycrystalline alumina, in order to reduce the necessary magnetic field strength during production process. In light of recent studies on paramagnetic potentials of transition metal doped alumina, we have applied Spin Polarized Density Functional Theory (SP-DFT) calculations on manganese and chromium doped and co-doped alumina to calculate the magnetic moments, density of states and defect formation energies, which should be expected from this system of dopants, along with their interactions with oxygen vacancies. The results clearly indicate that formation of a point defect comprised of chromium and manganese positioned substitutionally at adjacent aluminum sites, in vicinity of an oxygen vacancy can induce a magnetic moment equivalent to 5 Bohr magnetons (μβ), outperforming previously reported defects. Based on this study we find it likely that chromium and manganese co-doping in alumina can further reduce the required magnetic field strength for production of transparent polycrystalline alumina.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».