Estudio DFT de KMnO2 con impurezas

V. ORAZI; C. R. LUNA; J. SAMBETH; P. BECHTHOLD; J. JUAN; P. JASEN; E. GONZÁLEZ; V. GALLEGOS

Bahía Blanca

Congreso; VII Reunión Nacional de Sólidos; 2017

La hollandita (KMnO2) posee propiedades catalíticas en la oxidación de compuestos orgánicos volátiles, en baterías y propiedades magnéticas de utilidad en espintrónica. Se realizaron cálculos DFT espín polarizados para determinar los cambios en las propiedades físicas y químicas del KMnO2 puro y con impurezas, usando VASP. La estructura cristalina consiste de octaedros MnO6que comparten corners y bordes con canales entre ellos. La presencia de K+ en dichos canales le proveen estabilidad por sobre la fase rutilo. Los cálculos se realizaron con pseudopotenciales PAW y la aproximación GGA se usó con la parametrización PBEsol. Se consideró la corrección de Hubbard para una correcta descripción del sistema. Los resultados muestran que de las dos posibles estructuras (monoclínica y tetragonal) la mas estable es la monoclínica lo que esta de acuerdo con los resultados experimentales. En este caso particular, la formación de KMnO2 se realiza por recuperación de pilas, de este modo se consideró como impurezas iones Zn. Si bien los defectos se los consideró con cargas K+1 y Zn+2, se trató de cargas locales balanceadas desde la matriz del óxido. La estructura electrónica se analizó mediante proyecciones DOS y el enlace químico mediante la técnica COOP.