Estudio de las Propiedades de la Superficie de Oxihaluro de Bismuto BiOX(001) y su Dependencia con el Halógeno (X = F, Cl, Br, I)

Abstract

Los oxihaluros de bismuto (BiOX (X = F, Cl, Br, I)) son compuestos semiconductores ternarios que poseen excelentes propiedades como materiales fotocatalizadores. Cristalizan en una estructura tipo matlockita, con capas de Bi2O2, intercaladas por una doble capa de átomos de halógeno. El objetivo de este trabajo es evaluar mediante estudios teóricos el rol de la terminación de la superficie (001) en las propiedades de los diferentes BiOX. Los resultados obtenidos permiten concluir que las superficies terminadas en halógeno (X) son las más estables, siendo el orden de estabilidad BiOCl > BiOF > BiOBr > BiOI. También se observa que entre las terminaciones posibles la del halógeno sería la más fácil de obtener de acuerdo a los valores de energía de escisión obtenidos, siendo la tendencia coincidente con la de las energías superficiales. Estas observaciones se explicarían porque los enlaces tipo puente hidrógeno que existen entre los halógenos son más débiles y fáciles de romper que los presentes entre el O y el Bi. El estudio se completa con el estudio de las relajaciones entre capas, las cargas de los átomos y la estructura electrónica.