Estructura electrónica y anisotropía magnetocristalina del YCo5 dopado con Sm

C. I. ZANDALAZINI; E. A. ALBANESI; M. I. OLIVA

Córdoba

Congreso; 106º Reunión de la Asociación de Física Argentina; 2021

Asociación Física Argentina

La creciente demanda de imanes permanentes de alto rendimiento en aplicaciones como dispositivos para laconversión de energía, o en la industria automotriz, ha impulsado la búsqueda de materiales que presentenelevados valores de anisotropía magnetocristalina (MAE), manteniendo costos razonables para su empleo a escalas industriales. Entre los compuestos intermetálicos pertenecientes a la estructura cristalina CaCu5 (RT5 - grupo espacial #191), es el SmCo5 el que presenta un mayor valor de MAE (∼17 MJ/m3), mientras que para el YCo5, ésta es considerablemente menor (∼7 MJ/m3). La motivación de este trabajo es estudiar el origen de la alta anisotropía del campo cristalino en estos compuestos intermetálicos. Por una parte, el YCo5 se ubica como sistema base ideal para el desarrollo de nuevos imanes, ya que la ausencia de elementos con electrones 4f permite conseguir una mejor interpretación sobre el rol de los metales de transición (TM) en la anisotropía del sistema. Y por otra parte, el dopaje sustitucional posibilita analizar, localmente, efectos asociados al Sm que dan lugar al alto valor de MAE en el sistema. La mayor comprensión de éstos fenómenos ofrece información necesaria para eventuales dopajes (TM y/o R) que permitan alcanzar una mayor eficiencia energética a un menor costo de producción. Se presentarán resultados teóricos sobre el efecto del dopaje con Sm en las propiedades electrónicas y magnéticas del YCo5. Se determinaron; densidades de estados (total y local), densidad de carga, anisotropía magnetocristalina, y los momentos magnéticos atómicos. Los cálculos fueron realizados en el marco de la teoría de la funcional densidad, empleando la aproximación de gradiente generalizado (GGA+PBE), y los denominados pseudopotenciales ?open core?, lo que permite conseguir una adecuada descripción de los orbitales fuertemente localizados que caracterizan a estos compuestos. En todos los casos estudiados se incluyó el acoplamiento espín-órbita.