Calculo ab initio de las propiedades electrónicas, magnéticas e hiperfinas de titano-magnetitas

L. A: ERRICO; C. E. RODRÍGUES TORRES; M. WEISSMANN

Merlo, San Luis

Congreso; 100 Reunión de la Asociación física Argentina; 2015

Una titano-magnetita es una solución sólida de Fe3O4 y TiFe2O4 en diferentes proporciones, tiene estructura tipo espinela y aparece como una roca tanto en la corteza terrestre como en la de la Luna y de Marte. Sus propiedades magnéticas dan información sobre anomalías en el geomagnetismo y dependen de que el ambiente sea oxidante, reductor o inerte. Dado el carácter extremadamente local de las interacciones hiperfinas, este tipo de observables dan información sobre la ubicación de los Fe+2, Fe+3 y Ti en la estructura cristalina y la (eventual) presencia de defectos. Por este motivo, es interesante estudiar las propiedades hiperfinas de estos sistemas. Hay experimentos Mössbauer reportados en la literatura (M. Sorescu et al J.M.M.M. 324 , 1453, 2012; W. Schoenthal et al. J.Appl. Phys. 115, 17A934, 2014) pero en su interpretación se han utilizado modelos muy simples que no consideran el efecto de las vacancias o distribución de cationes.Aquí presentamos un estudio de primeros principios de las propiedades estructurales, electrónicas, magnéticas e hiperfinas de Fe3O4, TiFe2O4 y TiFe2O5. Nos centramos en estudiar la dependencia de los campos hiperfinos, corrimientos isoméricos y desdoblamientos cuadrupolares con la configuración de espín y de defectos a fin de relacionar los mismos con los resultados experimentales. También se discute el carácter (metálico, semimetálico, conductor) de estos sistemas en función de las variables antes mencionadas y la descripción de la estructura electrónica que hacen diferentes aproximaciones (GGA, GGA, mBJ) para el término de correlación e intercambio.