Density functional theory study of substitutional oxygen in diamond

Abstract

A few studies have been recently presented for the existence of oxygen in diamond, for example, the N3 EPR centres have been theoretically and experimentally assigned the model made up from complex of substitutional nitrogen and substitutional oxygen as nearest neighbours. We present ab initio calculations of substitutional oxygen in diamond in terms of stability, electronic structures, geometry and hyperfine interaction and show that substitutional oxygen with C₂v , S = 1 is the ground state configuration. We find that oxygen produces either a donor or acceptor level depending on the position of the Fermi level.

Останнiм часом представлено декiлька дослiджень стосовно наявностi кисню в алмазi, наприклад теоретично i експериментально призначена модель для N3 EPR створена з комплексу замiщувального азоту та замiщувального кисню як найближчих сусiдiв. У цiй статтi представлено ab initio обчислення замiщувального кисню в алмазi з огляду на стiйкiсть, електроннi структури, геометрiю та надтонку взаємодiю, а також показано, що замiщувальний кисень з C₂v , S = 1 є конфiгурацiєю основного стану. Встановлено, що кисень продукує або ж донорний, або акцепторний рiвень в залежностi вiд положення Фермi рiвня.