Zinc oxide: A case study in contemporary computational solid state chemistry

Journal of Computational Chemistry

Volumn 29, Issue 13, 2008, Pages 2234-2249

  Catlow, C Richard A ^a   French, Samuel A ^a   Sokol, Alexey A ^a   Al Sunaidi, Abdullah A ^b   Woodley, Scott M ^a  

^a UNIVERSITY COLLEGE LONDON   (United Kingdom)

^b KING FAHD UNIVERSITY OF PETROLEUM AND MINERALS   (Saudi Arabia)

Author keywords

Catalysis; Defects; Nano chemistry; Phase transitions; Zinc oxide

Indexed keywords

CHEMICAL PROPERTIES; DEFECT DENSITY; OXIDES; PROBABILITY DENSITY FUNCTION; SEMICONDUCTING ZINC COMPOUNDS; ZINC; ZINC OXIDE;

CASE STUDIES; CATALYSIS; CHEMICAL-; COMPUTATIONAL TECHNIQUES; DEFECT PROPERTIES; DEFECTS; DENSITY FUNCTIONAL THEORY METHODS; NANO CHEMISTRY; PARTICULATE ZINC; PHASE TRANSITIONS; PHYSICAL PROPERTIES; SOLID-STATE CHEMISTRY;

DENSITY FUNCTIONAL THEORY;

EID: 50149111093     PISSN: 01928651     EISSN: 1096987X     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/jcc.21051     Document Type: Article

References (103)

1. Catlow, C. R. A.; Mackrodt, W. C., Eds. Computer Simulation of Solids, Springer-Verlag: Berlin, 1982.
2. Catlow, C. R. A.; Hamad, S.; Tommaso, Di D.; Sokol, A. A.; Woodley, S. M. In Turning points in solid-state, materials and surface chemistry. A Book in Celebration of the Life and Work of Sir John Meurig Thomas, Harris, K. D. M.; Edwards, P. P., Eds.; RSC Publishing, Cambridge, UK 2007; p. 180.
3. Alfè, D.; Gillan, M. J Phys Rev B 2005, 71, R 220101.
4. Özgür, Ü.; Alivov, Ya. I.; Liu, C.; Teke, A.; Reshchikov, M. A.; Dǒgan, S.; Avrutin, V.; Cho, S.-J.; Markoç, H. J Appl Phys 2005, 98, 041301.
5. Pearton, S. J.; Norton, D. P.; Ip, K.; Heo, Y. W.; Steiner, T. Prog Mater Sci 2005, 50 293.
6. Look, D. C.; Claflin, B. Phys Stat Sol (b) 2004, 241, 624.
7. Coleman, V. A.; Jagadish, C. Zinc Oxide Bulk, Thin Films and Nanostructures, Ch. 1, Jagadish, C.; Pearton, S., Elsevier, Amsterdam, 2006.
8. Wyckoff, R. W. G. Crystal Structures, 2nd ed., Interscience Publishers: New York, 1965, Vol. 1, p 111.
9. Bragg, W. L.; Darbyshire, J. A. Trans Faraday Soc 1932, 28 522.
10. Ashrafi, A. B. M. A.; Ueta, A.; Avramescu, A.; Kumanu, H.; Suemune, I.; Ok, Y.-W.; Seong, T. -Y. Appl Phys Lett 2000, 76, 550.
11. Kim, S.-K.; Jeong, S.-Y.; Cho, C. R. Appl Phys Lett 2003, 82, 562.
12. Bates, C. H.; White, W. B.; Roy, R. Science 1962, 137, 993.
13. Claeyssens, F.; Freeman, C. L.; Allan, N. L.; Sun, Y.; Ashfold, M. N. R.; Harding, J. H. J Mater Chem 2005, 15, 139.
14. Kulkarni, A. J.; Zhou, M.; Sarasamak, K.; Limpijumnong, S. Phys Rev Lett 2006, 97, 105502.
15. Wang, J.; Kulkarni, A. J.; Sarasamak, K.; Limpijumnong, S.; Ke, F. J.; Zhou, M.; Phys Rev B. 2007, 76, 172103.
16. Carrasco, J.; Illas, F.; Bromley, S. T. Phys Rev Lett 2007, 99, 235502.
17. Whitmore, L.; Sokol, A. A.; Catlow, C. R. A. Surf Sci 2002, 498, 135.
18. Woodley, S. M. Database of Published Interatomic Potential Parameters. Available at: http://www.dfrl.ucl.ac.uk/Potentials.
19. Erhart, P.; Juslin, N.; Goy, O.; Nordlund, K.; Müller, R.; Albe, K. J Phys Condens Matter 2006, 18, 6585.
20. Raymand, D.; van Duin, A. C. T.; Baudin, M.; Hermansson, K. Surf Sci 2008, 602, 1020.
21. Sunaidi, Al A.; Catlow, C. R. A.; Sokol, A. A.; Woodley, S. M. J. Phys Chem C, submitted.
22. Limpijumnong, S; Jungthawan, S. Phys Rev 2004, 70, 054104.
23. Cai, J.; Chen, N. J Phys: Condens Matter 2007, 19, 266207.
24. Corso, Dal A.; Pasternak, M.; Resta, R.; Baldereschi, A. Phys Rev B 1994, 50, 10715.
25. Bernardini, F.; Fiorentini, V.; Vanderbilt, D. Phys Rev B 1997, 56, 10024.
26. Blanco, M. A.; Recio, J. M.; Costales, A.; Pandey, R. Phys Rev B 2000, 62, R10599.
27. Beltrán, A.; Andrés, J.; Calatayud, M.; Martins, J. B. L. Chem Phys Lett 2001, 338, 224.
28. Noel, Y.; Llunell, M.; Orlando, R.; D'Arco, P.; Dovesi, R. Phys Rev B 2002, 66, 214107.
29. Catti, M.; Noel, Y.; Dovesi, R. J Phys Chem Solids 2003, 64, 2183.
30. Albertsson, J.; Abrahams, S. C. Acta Cryst B 1989, 45, 34.
31. Liu, H.; Ding, Y.; Somayazulu, M.; Qian, J.; Shu, J.; Häusermann, D.; Mao, H. -k. Phys Rev B 2005, 71, 212103.
32. Decremps, F.; Zhang, J.; Li, B.; Liebermann, R. C. Phys Rev B 2001, 63, 224105.
33. Karzel, H.; Potzel, W.; Köfferlein, M.; Schiessl, W.; Steiner, M.; Hiiler, U.; Kalvius, G. M.; Mitchell, D. W.; Das, T. P.; Blaha, P.; Schwarz, K.; Pasternak, M. P. Phys Rev B 1996, 53, 11425.
34. Desgreniers, S. Phys Rev B 1998, 58, 14102.
35. Kobiakov, I. B. Solid State Commun 1980, 35, 305.
36. Ashkenov, N.; Mbenkum, B. N.; Bundesmann, C.; Riede, V.; Lorenz, M.; Spemann, D.; Kaidashev, E. M.; Kasic, A.; Schubert, M.; Grundmann, M. J Appl Phys 2003, 93, 126.
37. Lyddane, R. H.; Sachs, R. G.; Teller, E. Phys Rev 1941, 59, 673.
38. Serrano, J.; Romero, A. H.; Manjón, F. J.; Lauck, R.; Cardona, M.; Rubio, A. Phys Rev B 2004, 69, 094306.
39. Manjón, F. J.; Marí, B.; Serrano, J.; Romero, A. H. J. Appl Phys 2005, 97, 053516.
40. Cusco, R.; Alarcón-Lladó, E.; Ibáñez, J.; Artús, L.; Jiménez, J.; Wang, B.; Callahan, M. J Phys Rev B 2007, 75, 165202.
41. Kohan, A. F.; Ceder, G.; Morgan, D.; Van de Walle, C. G. Phys Rev B 2000, 61, 15019.
42. Carasco, J.; Lopez, N.; Illas, F. Phys Rev Lett 2005, 93, 225502.
43. Fink, K. Phys Chem Chem Phys 2005, 7, 2999.
44. Fink, K. Phys Chem Chem Phys 2006, 8, 1482.
45. Sokol, A. A.; French, S. A.; Bromley, S. T.; Catlow, C. R. A.; van Dam, H. J. J.; Sherwood, P. Faraday Discuss, 2007, 134, 267.
46. Sokol, A. A.,BromIey, S. T.; French, S. A.; Catlow, C. R. A.; Sherwood, P. Int J Quant Chem 2004, 99, 695.
47. Sherwood, P.; Vries, A. H. de; Guest, M. F.; Schreckenbach, G.; Catlow, C. R. A.; French, S. A.; Sokol, A. A.; Bromley, S. T.; Thiel, W.; Turner, A. J.; Billeter, S.; Terstegen, F.; Thiel, S.; Kendrick, J.; Rogers, S. C.; Casci, J.; Watson, M.; King, F.; Karlsen, E.; Sjøvoll, M.; Fahmi, A.; Schäfer, A.; Lennartz, Ch. J Mol Struct (Theochem) 2003, 632, 1.
48. Becke, A. D. J. Chem Phys 1997, 107, 8554.
49. Hamprecht, F. A.; Cohen, A. J.; Tozer, D. J.; Handy, N. C. J Chem Phys 1998, 109, 6264.
50. Heinrich, V. E.; Cox, P. A. The Surface Science of Metal Oxides; Cambridge University Press: Cambridge, 1996.
51. Noguera, C. Physics and Chemistry at Oxide Surfaces; Cambridge University Press: Cambridge, 1996.
52. Wöll, C. Prog Surf Sci 2007, 82, 55.
53. Tasker, P. W. J Phys C: Solid State Phys 1979, 12, 4977.
54. Noguera, C. J Phys: Condens Matter 2000, 12, R367.
55. Jedrecy, N.; Sauvage-Simkin, M.; Pinchaux, R. Appl Surf Sci 2000, 162, 69.
56. Dulub, O.; Boatner, L. A.; Diebold, U. Surf Sci 2002, 519, 201.
57. Dulub, O.; Diebold, U.; Kresse, G. Phys Rev Lett 2003, 90, 016102.
58. Kunat, M.; Girol, S. G.; Becker, T.; Burghaus, U.; Wöll, C. Phys Rev B 2002, 66, 081402.
59. Wander, A.; Harrison, N. M. Surf Sci 2000, 457, L342.
60. Wander, A.; Harrison, N. M. Surf Sci 2000, 468, L851.
61. Wander, A; Schedin, F.; Steadman, P.; Norris, A.; McGrath, R.; Turner, T. S.; Thornton, G.; Harrison, N. M. Phys Rev Lett 2001, 86, 3811.
62. Wander, A.; Harrison, N. M. Surf Sci 2003, 529, L281.
63. Cooke, D. J.; Marmier, A.barker, S. C. J Phys Chem B 2006, 110, 7985.
64. Zhou, C.; Rang, J. J Mater Sci: Mater Electron 2008. DOI 10.1007/S10854-007-9561-5.
65. Jedrecy, N.; Gallini, S.; Sauvage-Simkin, M.; Pinchaux, R. Surf Sci 2000, 460, 136.
66. Parker, T. M.; Condon, N. G.; Lindsay, R.; Leibsle, F. M.; Thornton, G. Surf Sci 1998, 415, L1046.
67. Ghiotti, G.; Chiorino, A.; Boccuzzi, F. Surf Sci 1993, 287, 228.
68. Hussain, G.; Sheppard, N. J Chem Soc Faraday Trans 1990, 86, 1615.
69. González-Elipe, A. R.; Soria, J. J Chem Soc Faraday Trans 1 1988, 84, 3961.
70. Natsume, Y.; Sakata, H. J Mater Sci Mater Electron 2001, 12, 87.
71. Natsume, Y.; Sakata, H. Matei Chem Phys 2003, 78, 170.
72. Van de Walle, C. G. Phys Rev Lett 2000, 85, 1012.
73. Van de Walle, C. G. Phys Stat Solid (b) 2003, 235, 89.
74. Cox, S. F. J.; Davis, E. A.; Cottrell, S. P.; King, P. J. C.; Lord, J. S.; Gil, J. M.; Alberto, H. V.; Vilao, R. C.; Duarte, J. P.; Campos, de N. A.; Weidinger, A.; Lichti, R. L.; Irvine, S. J. C. Phys Rev Lett 2001, 86, 2601.
75. Chen, W. P.; Wang, Y.; Peng, Z.; Chan, H. L. W. Jpn J App Phys 2003, 42, L48.
76. Tarkpea, K.; Ots, A; Nikitenko, V. J Phys Chem Solids 1994, 55, 1353.
77. Yu, B.; Zhu, C.; Gan, F.; Huang, Y. Mater Lett 1998, 33, 247.
78. Vanheusden, K.; Seager, C. H.; Warren, W. L.; Tallant, D. R.; Voigt, J. A. Appl Phys Lett 1996, 68, 403.
79. Vanheusden, K.; Warren, W. L.; Seager, C. H.; Tallant, D. R.; Voigt, J. A.; Gnade, B. E. J Appl Phys 1996, 79, 7983.
80. Vanheusden, K.; Seager, C. H.; Warren, W. L.; Tallant, D. R.; Caruso, J.; Hampden-Smith, M. J.; Kodas, T. T. J Lumin 1997, 75, 11.
81. Geistlinger, H. J Appl Phys 1996, 80, 1370.
82. Garcia-Belmonte, G.; Bisquert, J.; Fabregat-Santiago, F. Solid-State Electron 1999, 43, 2123.
83. Walters, A. B.,Na, B.-K.; Liu, C.-C.; Vannice, M. A. J Mol Catal A: Chem 2000, 162, 287.
84. Kurtz, M.; Strunk, J.; Hinrichsen, O.; Muhler, M.; Fink, K.; Meyer, B.; Wöll, Ch. Angew Chem Int Ed Engl 2005, 44, 2790.
85. Tabatabaei, J.; Sakakini, B. H.; Waugh, K. C. Catal Lett 2006, 110, 77.
86. Bowker, M.; Houghton, H.; Waugh, K. C. J Chem Soc Faraday Trans 1 1981, 77, 3023.
87. Ueno, A.; Onishi, T.; Tamura, K. Trans Faraday Soc 1970, 66, 756.
88. Ueno, A.; Onishi, T.; Tamura, K. Trans Faraday Soc 1971, 67, 3585.
89. French, S. A.; Sokol, A. A.; Bromley, S. T.; Catlow, C. R. A.; Rogers, S. C.; Sherwood, P. J Chem Phys 2003, 118, 317.
90. French, S. A.; Sokol, A. A.; Bromley, S. T.; Catlow, C. R. A.; Rogers, S. C.; King, F.; Sherwood, P. Angew Chem Intl Ed Engl 2001, 40, 4437.
91. French, S. A.; Sokol, A. A.; Bromley, S. T.; Catlow, C. R. A.; Sherwood, P. Top Catal 2003, 24, 161.
92. Bromley, S. T.; French, S. A.; Sokol, A. A.; Catlow, C. R. A.; Sherwood, P. J Phys Chem B 2003, 107, 7045.
93. Catlow, C. R. A.; French, S. A.; Sokol, A. A; Alfredsson, M.; Bromley, S. T. Faraday Discuss 2003, 124, 185.
94. French, S. A.; Sokol, A. A.; Catlow, C. R. A.; Sherwood, P. J Phys Chem C 2008, 112, 7420.
95. Catlow, C. R. A.; French, S. A.; Sokol, A. A.; Thomas, J. M. Phil Trans Roy Soc A 2005, 363, 913.
96. Phala, N. S.; Klatt, G.; Steen, E.; van French, S. A.; Sokol, A. A.; Catlow, C. R. A. Phys Chem Chem Phys 2005, 7, 2440.
97. Shevlin, S. A.; Guo, Z. X.; van Dam, H. J. J.; Sherwood; P.; Catlow, C. R. A.; Sokol, A. A.; Woodley, S. M. Phys Chem Chem Phys 2008, 10, 1944.
98. Woodley, S. M.; Sunaidi, Al A.; Catlow, C. R. A.; Sokol, A. A. J Phys Chem C, submitted.
99. Woodley, S. M.; Sokol, A. A.; Catlow, C. R. A. Zeit Anorg Allge Chem 2004, 630, 2343.
100. Hamad, S., Catlow, C. R. A. J Cryst Growth 2006, 294, 2.
101. Paudel, T. R.; Lambrecht, W. L. Phys Rev B 2008, 77, 205202.
102. Wang, Q.; Sun, Q.; Chen, G.; Kawazoe, Y., Jena, P. Phys Rev B 2008, 77, 205411.
103. Oba, F.; Togo, A.; Tanaka, I. Phys Rev B 2008, 77, 245202.