Estructura electrónica, propiedades magnéticas e hiperfinas de la ferrita NiFe2O4

H. H. MEDINA CHANDUVI; A.V. GIL REBAZA; A. M MUDARRA NAVARRO; L. A. ERRICO

Conferencia; 107° Reunión de la Asociación Física Argentina - 107 RAFA; 2022

Presentamos un estudio deprimeros principios de las propiedades estructurales, electrónicas, magnéticas ehiperfinas de la ferrita de Níquel, NiFe2O4 (estructura espinela). Elestudio fue realizado en el marco de la Teoría de la Funcional Densidad(DFT) mediante el método (FP-LAPW), empleando la aproximación del Gradiente Generalizado (GGA) y la aproximación GGA+U para el término depotencial e intercambio. Los cálculos muestran que la estructura deequilibrio corresponde a una configuración invertida y antiferromagnética, enla cual los momentos magnéticos de los átomos de Fe en los sitios A estánordenados ferromagnéticamente entre sí y antiferromagnéticamente con respecto a los Fe de la sub-redde sitios B, y los átomos de Níquel tienen la misma orientación de loshierros en los sitios B. Los cálculos GGA subestiman el gap de energía delsistema, mientras que GGA+U predice un gap de 2.4 eV y un momento magnéticode los átomos de Fe, μ(F e) = ±4,1 μB y de Níquel, μ(N i)=±1,7 μB , valor característico para este tipo de compuestos y enacuerdo con el valor experimental reportado en la literatura (V.Nagarajan, 2017). Los resultados para las propiedades hiperfinas en lossitios Fe (corrimiento isomérico, desdoblamiento cuadrupolar y campo hiperfino)están en excelente acuerdo con los obtenidos mediante espectroscopia Mössbauerreportados en la literatura, lo que sustenta la estructura de equilibriopredicha por FP-LAPW. Se estudió además la superficie de la ferrita de Níquel,considerando diferentes terminaciones superficiales, teniendo en cuentaen todos los casos las reconstrucciones estructurales. Los resultados quepresentamos predicen que la superficie más estable es invertida, exponiendo átmos de Fe,Ni y O. Esta superficie es metálica y presenta un momento magnéticoneto, dando lugar a un sistema ferrimagnético.