Estudio ab initio de estructuras polarizadas locales y globales en NH4H2PO4 (ADP)

S. KOVAL; J. LASAVE; R. MIGONI; N. S. DALAL

Montevideo

Congreso; 96° Congreso SUF-AFA, Montevideo, Uruguay (20/9/11 al 23/9/11).; 2011

Sociedad Uruguaya de Física - Asociación Física Argentina

Estudiamos diferentes estructuras polarizadas relevantes al compuesto antiferroeléctrico (AFE) cohesionado por puentes de hidrógeno NH4H2PO4 (ADP) por medio de primeros principios en el marco de la teoría del funcional densidad (DFT). Las estructuras calculadas de la fase AFE y paraeléctrica (PE) muestran un buen acuerdo con la experiencia. El análisis de poblaciones de enlaces y orbitales de Mulliken, como también de densidades de carga, confirman la existencia de una transferencia de carga dentro del ión NH+4 que es esencial para la estabilización de la fase AFE sobre otras estructuras polarizadas posibles. Esta transferencia de carga está correlacionada con la optimización de los puentes N-H· · ·O y las distorsiones de los grupos NH+4 . También estudiamos la energética y estabilidad relativa de diferentes clusters polarizados embebidos en una matriz PE de ADP. Se encuentra que clusters AFE y ferroeléctricos (FE) son estables y pueden coexistir en la fase PE, lo que explica la coexistencia de ambos tipos de microregiones medida por experiencias de resonancia paramagnética electrónica por encima de la temperatura de transición AFE-PE. Analizamos la dependencia con la distancia entre oxígenos del puente O-H· · ·O de las barreras energéticas para las transferencias protónicas coordinadas a lo largo de los puentes en clusters de distinto tamaño. Esta dependencia sería relevante al efecto geométrico observado con deuteración y su influencia en la temperatura de transición.