PROPIEDADES ESTRUCTURALES, MAGNÉTICAS E HIPERFINAS DE LA FERRITA MgFe2O4: ESTUDIO MEDIANTE CÁLCULOS AB-INITIO

STRUCTURAL, MAGNETIC AND HYPERFINE PROPERTIES OF THE FERRITE MgFe2O4: AN AB-INITIO CALCULATIONS

  • H. H. Medina Chanduví Instituto de Física La Plata (IFLP) – CCT La Plata CONICET y Departamento de Física, Fac. de Ciencias Exactas, Universidad Nacional de La Plata (UNLP), CP 1900 La Plata, Argentina.
  • A. V. Gil Rebaza Instituto de Física La Plata (IFLP) – CCT La Plata CONICET y Departamento de Física, Fac. de Ciencias Exactas, Universidad Nacional de La Plata (UNLP), CP 1900 La Plata, Argentina.
  • L. A. Errico Departamento de Física, Fac. de Ciencias Exactas, Universidad Nacional de La Plata (UNLP), CP 1900 La Plata, Argentina.

Resumen

Presentamos un estudio de primeros principios de las propiedades estructurales, electrónicas, magnéticas e hiperfinas de la ferrita de magnesio, MgFe2O4 (estructura espinela). El estudio fue realizado en el marco de la Teoría de la Funcional Densidad (DFT) mediante el método Full-Potential Linearized Augmented Plane Waves (FPLAPW), empleando la aproximación del Gradiente Generalizado (GGA) y la aproximación GGA+U para el término de potencial e intercambio. Para discutir el ordenamiento magnético y la estructura de mínima energía del sistema se consideraron diferentes distribuciones de los iones Mg y Fe en los dos sitios catiónicos de la estructura espinela, así como distintas configuraciones de espín. Los cálculos muestran que la estructura de equilibrio corresponde a una configuración invertida y antiferromagnética, en la cual los momentos magnéticos de los átomos de Fe en los sitios A están ordenados ferromagnéticamente entre sí y antiferromagnéticamente con respecto a los Fe de la subred de sitios B. Los cálculos GGA subestiman el band-gap de energía del sistema, mientras que los cálculos GGA+U predicen un band-gap de 2.3 eV, en acuerdo con el valor reportado. Los resultados para las propiedades hiperfinas en los sitios Fe (corrimiento isomérico, desdoblamiento cuadrupolar y campo hiperfino) están en excelente acuerdo con los obtenidos mediante espectroscopia Mössbauer reportados en la literatura, lo que sustenta la estructura de equilibrio predicha por FPLAPW.

Publicado
2021-01-14
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MEDINA CHANDUVÍ, H. H.; GIL REBAZA, A. V.; ERRICO, L. A.. PROPIEDADES ESTRUCTURALES, MAGNÉTICAS E HIPERFINAS DE LA FERRITA MgFe2O4: ESTUDIO MEDIANTE CÁLCULOS AB-INITIO. ANALES AFA, [S.l.], v. 31, n. 4, p. 121-126, ene. 2021. ISSN 1850-1168. Disponible en: <https://anales.fisica.org.ar/journal/index.php/analesafa/article/view/2266>. Fecha de acceso: 09 mar. 2021
Sección
Materia Condensada