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O papel de defeitos superficiais complexos no magnetismo da superfície (110) do titanato de sódio bismuto (Bi0.5Na0.5TiO3) foi discutido com base em cálculos de primeiros princípios. Os cálculos de primeiros princípios para vários tipos de defeitos superficiais exibiram a existência de momentos magnéticos para defeitos químicos e posições selecionados. Especificamente, as lacunas de Na e Bi induziram grandes momentos magnéticos de 0.52 µB/f.u e 0.50 µB/f.u, respectivamente, que foram maiores do que as lacunas de Ti de 0.01 µB/f.u. Curiosamente, as lacunas de oxigênio não induziram momentos magnéticos locais. Além disso, momentos magnéticos significativos de 0.50 µB/f.u e 0.49 µB/f.u foram obtidos para defeitos intersticiais de Na e Bi, enquanto os momentos magnéticos locais foram ligeiramente alcançados em torno de 0.03 µB/f.u e 0.04 µB/f.u para defeitos intersticiais de Ti e O, respectivamente. Defeitos de anti-sítio entre Bi e Na no sítio A na estrutura da perovskita ABO3 exibiram momentos magnéticos de 0.55 µB/f.u para o anti-sítio de Na no sítio de Bi e 0.39 µB/f.u para o anti-sítio de Bi no sítio de Na. Curiosamente, os defeitos de anti-sítio entre o sítio A e o sítio B na estrutura da perovskita ABO3 resultaram em momentos magnéticos maiores, com valores de 0.57 µB/f.u e 0.53 µB/f.u obtidos para defeitos de anti-sítio de Ti no sítio de Bi e no sítio de Na, respectivamente. Além disso, momentos magnéticos de 0.50 µB/f.u e 0.54 µB/f.u foram alcançados para defeitos de anti-sítio de Bi e Na no sítio de Ti, respectivamente. Esperamos que nosso trabalho contribua ainda mais para a compreensão do papel de defeitos superficiais no magnetismo dos materiais Bi0.5Na0.5TiO3 na integração de propriedades ferromagnéticas em materiais piezoelétricos sem chumbo para aplicações em dispositivos eletrônicos inteligentes.
Dũng et al. (Ter,) estudaram esta questão.