Fine structure and site specific energy loss spectra of NiO

Abstract

Mittels des Simulationsprogramms WIEN2k wurden Berechnungen der elektronischen Struktur von NiO durchgeführt. Die mit verschiedenen Austausch-Korrelationsfunktionalen erhaltenen Ergebnisse wurden mit experimentellen Daten verglichen. Man sieht, dass das modifizierte Becke-Johnson Austauschpotential die beste Wahl für das Übergangsmetalloxid NiO ist.<br />Weiters wurde die Wechselwirkung zwischen dem Elektronenstrahl und der Probe mittels Energieverlust von kanalisierten Elektronen untersucht.<br />Die Berechnungen, durchgeführt mit einem Simulationsprogramm basierend auf dem Blochwellenformalismus und dem gemischten dynamischen Formfaktor, wurden mit Experimenten verglichen und zeigen sehr gute Übereinstimmung.<br />Zusammenfassend kann gesagt werden, dass es die jüngsten Fortschritte bei Simulationsprogrammen erlauben, die mit komplizierten Methoden in einer neuen Generation von korrigierten Elektronenmikroskopen erhaltenen experimentellen Daten besser zu erklären.<br />

Electronic structure calculations for NiO were performed using the ab-initio simulation package WIEN2k. The results obtained using different exchange-correlation functionals were compared to experimental data. It is shown that the modified Becke-Johnson exchange potential is the best choice for the transition-metal oxide NiO.<br />Furthermore, the probe-target interaction was investigated by means of energy loss by channelled electrons. The calculations conducted using a simulation software based on the Bloch-wave formalism and the mixed dynamic form factor were compared to experiments. It is shown that the measurements are in very good agreement with the simulations.<br />Thus, it is shown that recent advances in simulation software allow for explaining high precision experimental data obtained by sophisticated techniques in a new generation of corrected electron microscopes.