Estudio de las propiedades estructurales y estructura electronica de la espinela TiFe2O4: calculos ab-initio y XANES

MUDARRA NAVARRO A M,GIL REBAZA A V,SALCEDO RODRÍGUEZ K L,MELO QUINTERO J J,RODRÍGUEZ TORRES C E,ERRICO L

Congreso; 102 RAFA; 2017

Las ferritas basadas en oxidos de hierro han despertado gran interes en el desarrollo de nuevos materiales parael grabado magnetico y dispositivos espintronicos [1,2]. Muchos de estos compuestos cristalizan en estructurasespinela, espacio grupal Fd3m, y son del tipo AB2O4 donde A y B son cationes que ocupan sitios tetraedricosy octaedricos, respectivamente, en la conguracion conocida como normal. Cuando la mitad de los cationes delsitio B son intercambiados por los cationes ubicados en el sitio A, se denomina espinela invertida [3].En el presente trabajo nos centraremos en el estudio de las propiedades estructurales, magneticas e hipernasde la ferrita TiFe2O4 (TFO), para tal n se ha realizado un exhaustivo estudio teorico por medio de calculos deprimeros principios basado en la Teora de la Funcional Densidad (DFT) y del metodo Full-Potential LinearizedPlane-Wave (FP-LAPW) implementado en el codigo Wien2K [4]. La funcional de intercambio y correlacion (XC)ha sido descrita por la Aproximacion del Gradiente Generalizado (GGA) con la parametrizacion PBE [5]. Paraobtener una mejor descripcion de la estructura electronica de la TFO, se han considerado ademas diferentesaproximaciones para el XC, tales como GGA+U con U=5.0eV, meta-GGA como el potencial de intercambio deTB-mBJ [6] y la funcional hbrida HSE [7]. Con el proposito de encontrar el estado fundamental estructural ymagnetico, se ha considerado la estructura normal e invertida de la TFO y diferentes estados magneticos, talescomo ferromagnetico y distintas conguraciones antiferromagneticas entre los atomos de Fe.Para el estado estructural y magnetico de mnima energa se ha obtenido una buena correlacion entre losresultados teoricos y experimentales obtenidos por diferentes tecnicas experimentales (momento magnetico poratomo de Fe, band-gap, parametros hipernos). Ademas, se simularon espectros XANES en los bordes K del Fe yTi considerando la aproximacion core-hole, los cuales ayudaron a la interpretacion de nuestros espectros XANESexperimentales medidos en el LNLS (Campinas, Brazil)