Estabilidad y propiedades electrónicas de agregados de metales de transición - Guevara, Alejandro Javier (1998)
Durante los últimos años ha habido un gran interés en el estudio de pequeños agregados (clusters) metálicos. En particular, los clusters de metales de transición (MT) sonmuy atractivos por su magnetismo y reactividad química en conección con los procesoscatalíticos. En esta tesis mostramos que es posible estudiar propiedades electrónicas depequeños agregados de MT teniendo como punto de partida parámetros del estado sólido. Proponemos primero un porencial modelo semiempírico para simular propiedades demateriales y clusters de MT. La parte atractiva del potencial se obtiene a partir de un Hamiltoniano de uniones fuertes que tiene en cuenta la simetría de los orbitales d y conducea una dependencia con la potencia 2/3 de la coordinación efectiva (o segundo momento de ladensidad local de estados) en lugar de la dependencia usual de la raíz cuadrada. Para el usode este modelo de potencial en materiales especificos, se deben ajustar cuatro parámetroscon datos experimentales del volumen. Presentamos dos tipos de parametrización y calculamospropiedades del volumen, defectos, superficies, y de clusters, comparando conexperimentos, cálculos ab initio, y la aproximación usual del segundo momento. En una segunda etapa mostramos que nuevamente el uso de parámetros del volumencon un buen tratamiento de las superficies da las herramientas necesarias para cálculosde estructura electrónica de clusters de MT, en el marco de un Hamiltoniano Hubbardparametrizado en la aproximación de Hartree-Fock irrestricta. El Hamiltoniano modelotiene en cuenta el ”spillover” electrónico que se produce en la superficie del cluster. Hacemoslos cálculos para clusters fcc y bcc de hasta 260 átomos haciendo uso de propiedadesde simetría. Obtenemos momentos magnéticos (por átomo y capa) y potenciales de ionizaciónpara clusters de Ni, de Co y de Fe. También calculamos las propiedades magnéticasde clusters mixtos, específicamente clusters de Co recubiertos de Ag. Mostramos como elmomento magnético total de estos sistemas presenta un amplio rango de posibles valoresdependiendo de la distibución de los átomos de Ag en la superficie. Esto último podríatener importantes consecuencias en la magnetorresistencia de sistemas granulares. Comparamoscon cálculos ab initio (FP-LAPW) periódicos hechos para algunas estructurasparticulares.