Estructura electrónica, propiedades magnéticas e hiperfinas de la ferrita NiFe2O4

MEDINA CHANDUVÍ H.H.; A.V. GIL REBAZA; L.A. ERRICO

Bariloche

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

Presentamos un estudio de primeros principios de las propiedades estructurales, electrónicas, magnéticas e hiperfinas de la ferrita de Níquel, NiFe2O4(estructura espinela). El estudio 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 de potencial e intercambio. Los cálculos muestran que la estructura de equilibrio corresponde a una configuración invertida y antiferromagnética, en la cual los momentos magnéticos delos átomos de Fe en los sitios A están ordenados ferromagnéticamente entre sí y an-tiferromagnéticamente con respecto a los Fe de la sub-red de sitios B, y los atomos de Níquel tienen la misma orientación de los hierros en los sitios B. Los cálculos GGA subestiman el gap de energía del sistema, mientras que GGA+U predice un gap de2.4 eV y un momento magnético de los átomos de Fe,μ(Fe) =±4,1μBy de Níquel,μ(Ni) =±1,7μB, valor característico para este tipo de compuestos y en acuerdo con el valor experimental reportado en la literatura (V. Nagarajan, 2017). Los resultados para las propiedades hiperfinas en los sitios Fe (corrimiento isomérico, desdoblamiento cuadrupolar y campo hiperfino) están en excelente acuerdo con los obtenidos median-te espectroscopia Mössbauer reportados en la literatura, lo que sustenta la estructura de equilibrio predicha por FP-LAPW.Se estudió además la superficie de la ferrita de Níquel, considerando diferentes terminaciones superficiales, teniendo en cuenta en todos los casos las reconstrucciones estructurales. Los resultados que presentamos predicen que la superficie más establees invertida, exponiendo átomos de Fe, Ni y O. Esta superficie es metálica y presenta un momento magnético neto, dando lugar a un sistema ferrimagnético