Estructura electrónica de los half-metallic d0 binarios XN (X=Li, Na, K) usando GGA, TB-mBJ, funcionales híbridas y GW

L. A. ERRICO; E. L. PELTZER Y BLANCÁ; A. GIL REBAZA

La Plata

Conferencia; 102 Reunión de la Asociación física Argentina; 2017

Asociacion Fisica Argentina, Dto de Física UNLP

Los ferromagnetos Half-metallic (HM) son compuestos que dependiendo del espn, la banda mas poblada tienecomportamiento metalico, mientras que la menos poblada tiene comportamiento semiconductor, mostrando queson materiales totalmente polarizables en el nivel de Fermi. Esta caracterstica los convierte en elementos de altointeres tecnologico por sus potenciales aplicaciones en canales de espn y en dispositivos espintronicos. Desdesu prediccion en aleaciones Heusler [1], han surgido diferentes propuestas teoricas y experimentales basadas encompuestos 3d, sin embargo, existen ademas sistemas binarios que no contienen atomos con orbitales d, denominadosferromagnetos d0-HM [2] y que presentan propiedades similares. En el presente trabajo, se ha realizadoun estudio detallado de las propiedades estructurales y magneticas de los compuestos binarios LiN, NaN y KNcon estructura cristalina rocksalt (Fm3m) y CsCl (Pm3m), usando calculos ab-initio basados en la teora dela funcional densidad. Para lo cual se han empleado distintas aproximaciones teoricas, con el n de lograr unamejor descripcion de la banda semiconductora de estos compuestos. Estas son: a) la funcional de intercambiocorrelacion descrita por LDA y GGA, este ultimo dentro de formalismo de Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE) [3],considerando ademas la correccion al potencial de intercambio denominado modied Becke-Johnson (mBJ) [4].Este estudio se realizo utilizando el metodo Full Potential Linearized Augmented Plane Wave (FP-LAPW) desarrolladoen el codigo Wien2k [5]; b) se hizo uso de funcional hbridas tales como PBE0 [6], HSE06 [7] comotambien el metodo de cuasi-partcula GW, todos estos basados en el metodo de pseudopotenciales y ondas planasimplementado en el codigo Quantum-Espresso [8]. En todos los casos se tuvo en consideracion la polarizacion deespn, donde se observa que las propiedades magneticas de estos compuestos no varan con las diferentes aproximaciones,pero si se observan diferentes variaciones en la descripcion del canal de espn de caracter semiconductor.Referencias[1] R.A. de Groot, F.M. Mueller, P.G. van Engen, K.H.J. Buschow, Phys. Rev. Lett. 50 (1983) 2024.[2] K. Kusakabe, M. Geshi, H. Tsukamoto, N. Suzuki, J. Phys.: Condens. Matter 16 (2004) S5639.[3] J.P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett. 77 (1996) 3865.[4] F. Tran and P. Blaha, Phys. Rev. Lett. 102 (2009) 226401.[5] P. Blaha, K. Schwarz, J. Luitz, G.K.H. Madsen, D. Kvasnicka, WIEN2k, an Augmented Plane Wave + LocalOrbitals Program for Calculating Crystal Properties (Karlheinz Schwarz Technische Universitat Wien, Austria)2001, ISBN 3-9501031-1-2.[6] J. Perdew, M. Ernzerhof, K. Burke, J. Chem. Phys. 105 (1996) 9982.[7] J. Heyd, G.E. Scuseria, M. Ernzerhof, J. Chem. Phys. 124 (2006) 219906.[8] P. Giannozzi, et. al., J. Phys. Condens. Matter. 21 (2009) 395502.