Estudio de la ferroelectricidad en el compuesto con puentes de hidrógeno CsH2PO4 mediante un modelo de capas

FEDERICO TORRESI; RODRIGO EZEQUIEL MENCHÓN; JORGE LASAVE; SERGIO KOVAL

Merlo

Congreso; 100º Reunión Nacional Asociación Física Argentina; 2015

Asociación Física Argentina

En este trabajo se estudian, mediante un modelo de capas ajustado a calculos ab initio, el efecto isotópico y efecto geométrico debido a la deuteración del ferroeléctrico con puentes de hidrógeno unidimensional CsH2PO4 (CDP), perteneciente a la amplia familia del KH2PO4 (KDP).La inclusión de la correlación entre protones y de la polarizabilidad de los oxígenos en el modelo unidimensional permite considerar de forma sencilla las reglas del hielo relevantes al sistema. El modelo se ajusta a cálculos de teoría del funcional de la densidad (DFT) en CDP y reproduce la energética de movimientos individuales y colectivos así como su dependencia con la longitud de los puentes de hidrógeno, tal y como se obtiene en cálculos ab initio. Mediante simulaciones clásicas Monte Carlo se determinan las Tc correspondientes a CDP y su análogo deuterado. Estas temperaturas resultan algo subestimadas en relación con la experiencia pero su diferencia está en acuerdo cualitativo con los datos experimentales. La razón entre los parámetros de orden de ambos compuestos a T tendiendo a 0 está en buen acuerdo con la razón experimental de las polarizaciones espontaneas.Utilizando el método Monte Carlo con Integrales de Camino se analiza el efecto isotópico geométrico presente en este compuesto, encontrándose un fortalecimiento del enlace O-D y un alargamiento de la distancia O-O con la deuteración, compatibles con la experiencia.Este modelo atomístico simple nos permitirá simular la transición de fase en sistemas grandes y profundizar el conocimiento del mecanismo microscópico de la transición de fase ferroeléctrica en CDP y compuestos relacionados.