Estudio másico DFT de goethita sustituida con Aluminio

FUENTE, SILVIA; BELELLI PATRICIA GABRIELA; CASTELLANI, NORBERTO JORGE; AVENA, MARCELO

Rosario

Encuentro; V Encuentro de Física y Química de Superficies; 2011

Usualmente, las goethitas naturales (alfa-FeOOH) tienen incorporadas diferentes elementos extraños, como por ejemplo los suelos de goethita pueden contener cantidades importantes de Al (hasta un 33 mol%) reemplazando a los iones Fe3+ en los sitios octaédricos. Es común asumir que la incorporación de Al en el cristal de goethita toma lugar a través de una sustitución iónica isomórfica de los átomos de Fe. En este caso, se puede observar un acortamiento de los enlaces Al-O lo cual produce un decrecimiento de al menos uno de los parámetros de la celda unidad de la goethita. Respecto al ordenamiento magnético, se observó que los átomos de Fe alrededor del átomo de Al tienen la misma proyección de spin, es decir, hacia arriba o hacia abajo. La densidad de carga se modificó con la adición del ión Al, produciendo una disminución en el sitio donde se encuentra el ión y una redistribución electrónica en la zona de los átomos de oxígeno alrededor del ión Al. Este comportamiento produce una pequeña magnetización de estos iones O. Para estos cálculos se utilizó el método DFT con la aproximación GGA+U (Ueff = 6 eV) y el programa VASP.