Estudio del magnetismo de estructuras estables de pequeños cúmulos de titanio a través de la Teoría de la Funcional de la Densidad

 

Elisa M. Sosa–Hernández^1** y Pedro G. Alvarado Leyva^2*

 

¹ Doctorado Institucional en Ciencia e Ingeniería de Materiales, Universidad Autónoma de San Luis Potosí Álvaro Obregón 64, c.p. 78000, San Luis Potosí, San Luis Potosí, México. *pal@fciencias.uaslp.mx.

² Facultad de Ciencias, Universidad Autónoma de San Luis Potosí Álvaro Obregón 64, c.p. 78000, San Luis Potosí, San Luis Potosí, México.

 

Recibido: 30 de septiembre de 2009.
Aceptado: 10 de junio de 2010.

 

Resumen

Presentamos resultados de geometrías de mínima energía de pequeños cúmulos atómicos de Ti_n (n < 7) usando técnicas de primeros principios basados en la Teoría de la Funcional de la Densidad, por medio del programa SIESTA. El estado base de las estructuras geométricas de los cúmulos de Ti son configuraciones tridimensionales y altamente coordinadas. Para cada una de estas estructuras se ha calculado la energía de enlace promedio, la longitud de enlace promedio y el momento magnético promedio. Nuestros resultados muestran que existe comportamiento magnético para cúmulos con n < 5. Para n = 2–4 el orden magnético es del tipo ferromagnético, para n = 5 el orden magnético es del tipo antiferromagnético, mientras que para n=6 y n=7 no hay orden magnético.

Palabras clave: Cálculos DFT; Momentos magnéticos locales; Geometrías optimizadas.

 

Abstract

We present results of the optimum geometries of small Ti_n (n < 7) clusters using ab–initio methods through the density functional theory using the SIESTA code. The ground state structures of titanium clusters prefer three dimensional geometrical configurations and with high coordination number. The average binding energy, the average bond length and the average magnetic moment are calculated. Our results show that the magnetic behavior is present for Ti_n clusters with n < 5. For n = 2–4 the magnetic order into the cluster is ferromagnetic–like, for n = 5 the magnetic order is antiferromagnetic–like, whereas for n=6 and n=7, our results show the absence of magnetic order.

Keywords: DFT calculations; Local magnetic moments; Optimized geometries.

 

DESCARGAR ARTÍCULO EN FORMATO PDF

 

References

[1]. Jiguang Du, Hongyan Wang, and Gang Jiang, J. Mol. Structure: THEOCHEM 817, 47 (2007).         [ Links ]

[2]. Miguel Castro, Shu–Rong Liu, et al, J. Chem. Phys. 18, 2116 (2003).         [ Links ]

[3]. Natarajan Sathiyamoorthy Venkataramanan, J. Mol. Structure: THEOCHEM 856, 9 (2008).         [ Links ]

[4]. Chenxia Zou, Guangyin Jing, et al, Phys. Lett. A 373, 2065 (2009).         [ Links ]

[5]. Ordejon, E Artacho, and J.M. Soler, Phys. Rev. B 53, 10441 (1996).         [ Links ]

[6]. J.P. Perdew, K. Burke, and M. Ernzehorf, Phys. Rev. Lett. 77, 3865 (1996).         [ Links ]

[7]. N. Troulliers and J.L. Martrins, Phys. Rev. 43, 1993 (1991).         [ Links ]

[8]. L. Kleinman, and D.M. Bylander, Phys. Rev. Lett. 48, 1425 (1982).         [ Links ]

[9]. O.F. Sankey, and D.J. Niklewski, Phys. Rev. B 40, 3979 (1989).         [ Links ]

[10]. M. Doverstàl, L. Karlsson, B. Lindgren, and U. Sassenberg, Chem. Phys. Lett. 270, 273 (1997).         [ Links ]

[11]. S.H. Wie, Z. eng, J.Q. You, X.H. Yan, and X.G. Gong, J. Chem. Phys. 113, 11127 (2000).         [ Links ]

[12]. Jijun Zhao, Qi Qiu, Baoiln Wang, et al, Solid State Comunn. 118, 157 (2001).         [ Links ]

 

Nota

** En estancia sabática de la Facultad de Contaduría y Administración de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí