Parametrización del Potencial de Intercambio TB-mBJ dentro del marco de la Teor´ıa de la Funcional Densidad

A.V. GIL REBAZA; A.M. MUDARRA NAVARRO; L. ERRICO; E.L. PELTZER Y BLANCÁ

Tucumán

Congreso; 101a Reunión de la Asociación Física Argentina; 2016

La Teoría de la Funcional Densidad (DFT) es ampliamente usada en el ámbito de la materia condensada debido a su potencialidad para determinar y/o predecir diferentes propiedades de materiales. Estos cálculos han tenido un gran éxito para la predicción y comprensión de diferentes propiedades estructurales, electr´onicas y magnéticas de los sólidos. Sin embargo, las aproximaciones usualmente empleadas (LSDA y GGA) son insuficientes en muchos casos y varias deficiencias aparecen. Una de ellas es la subestimación del band-gap de semiconductores. De hecho, uno de los mayores desaf´ıos de la DFT es predecir correctamente el band-gap de sistemas semiconductores, para lo cual han sido propuestas diferentes aproximaciones que van ?mas allá?de las aproximaciones (semi)locales LDA y GGA, tales como DFT+U, metaGGA, funcionales h´ıbridas, aproximación GW, etc, pero con el inconveniente que son computacionalmente demandantes. Una alternativa que compensa la precisión de los resultados y la demanda de recursos computacionales, es el uso del Potencial de intercambio de Becke-Johnson (BJ) modificado por Tran-Blaha (TB-mBJ).En el presente trabajo analizaremos brevemente las diferentes parametrizaciones del potencial TB-mBJ, realizadas a partir de la comparación con datos experimentales del band-gap de una serie diferentes compuestos semiconductores. Luego, presentamos los resultados calculados del band-gap de los compuestos semiconductores Sn1−xTixO2 en función de x, considerando las diferentes parametrizaciones del potencial de TB-mBJ propuestas. Los resultados obtenidos difieren a´un de los valores experimentales reportados, lo cual nos conlleva a proponer una nueva parametrizaci´on del potencial de TB-mBJ que depende básicamente de la cantidad de electrones 3d-Ti presente en el sistema de estudio. Los cálculos ab-initio considerando el potencial TB-mBJ, han sido realizadosen el contexto del método FP-LAPW implementado en el código Wien2k. Además, los valores obtenidos del band-gap en función de x, han sido comparados con cálculos band-gap que se ha realizado usando el método de Pseudopotenciales y la funcional híbrida HSE06 implementado en el código Quantum-Espresso y además condiferentes datos experimentales obtenidos de la bibliografía.