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== 摘要 ==
* '''原文标题'''：Investigation of O interstitial diffusion in $β$-Ga$_2$O$_3$: direct approach via master diffusion equations
* '''中文标题'''：$β$-Ga$_2$O$_3$中氧间隙扩散的研究：通过主扩散方程的直接方法
* '''发布日期'''：2025-03-03 16:54:55+00:00
* '''作者'''：Grace McKnight, Channyung Lee, Elif Ertekin
* '''分类'''：cond-mat.mtrl-sci, physics.app-ph, physics.comp-ph
*'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01735v1

'''中文摘要'''：[[单斜晶系]]的$\beta$-[[Ga]]$_2$[[O]]$_3$是一种有前景的[[宽带隙半导体]]材料，由于其低对称性的[[晶体结构]]，表现出复杂的[[各向异性]]扩散特性和[[质量传输]]行为。通过[[第一性原理计算]]结合[[主扩散方程]]，我们确定了中性[[氧间隙]]（$\text{O}_{\text{i}}^{0}$）和带2-电荷的[[氧间隙]]（$\text{O}_{\text{i}}^{2-}$）的三维[[扩散张量]]。通过对[[构型空间]]的系统探索，我们识别了这两种主要电荷态的稳定构型及其相应的[[形成能]]。通过考虑[[间隙]]或[[间隙跳跃]]，连接每一对低能构型，我们构建了三维[[扩散网络]]，并评估了网络中所有[[过渡路径]]的[[跳跃势垒]]。结合（i）[[缺陷构型]]及其[[形成能]]和（ii）连接它们的[[跳跃势垒]]，我们通过[[Onsager方法]]分别构建并求解了$\text{O}_{\text{i}}^{0}$和$\text{O}_{\text{i}}^{2-}$的[[主扩散方程]]，得到了相应的三维[[扩散张量]]D$_{\text{O}_{\text{i}}}^{0}$和D$_{\text{O}_{\text{i}}}^{2-}$。$\text{O}_{\text{i}}^{0}$和$\text{O}_{\text{i}}^{2-}$都表现出沿$b$轴的最快扩散，显示出显著的[[各向异性]]。沿[100]和[$\overline{2}01$]方向预测的[[自扩散系数]]与之前报道的[[同位素标记]][[氧示踪实验]]值吻合良好，突出了该方法在捕捉复杂[[扩散机制]]方面的可靠性。