FRBB - CIENCIAS BÁSICAS
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Item Estudio teórico comparativo del efecto del coeficiente U de Hubbard en los semiconductores TiO2 Y ZnO(2020-05) Rossi Fernández, Ana Cecilia; Schvval, Ana Belén; Jiménez, María Julia; Cabeza, Gabriela Fernanda; Morgade, Cecilia Inés NoraLas nanoestructuras de semiconductores como el TiO2 y el ZnO han demostrado ser capaces de mediar la oxidación fotocatalítica de contaminantes orgánicos para su eliminación del agua. Por eso es interesante la descripción correcta de sus propiedades electrónicas. En el caso de estos óxidos de metales de transición se conoce que la Teoría del Funcional Densidad (DFT)1 suele subestimar el ancho de su banda prohibida (BG). Un enfoque viable para resolver los errores de auto-interacción para materiales de electrones fuertemente correlacionados es el uso de métodos conocidos como DFT + U2. Este método impone un adicional (U) de funcional tipo Coulomb para la representación correcta de los orbitales d de metales de transición como el Ti y el Zn. La determinación de este factor de corrección para un elemento dado requiere varias pruebas y la comparación de la estructura calculada con datos experimentales. Es interesante destacar que el factor U utilizado en los cálculos afecta a los parámetros de red y esta variación se produce en sentido opuesto para dichos óxidos. En TiO2 a medida que el factor U se incrementa aumentan tanto el BG como el parámetro de red. Por el contrario, para el ZnO, al crecer U aumenta el valor del BG pero disminuye el valor del parámetro de celda.Item Estudio teórico de films ultradelgados FeRh(001) y FeRh(110)(2020-05) Jiménez, María Julia; Schvval, Ana Belén; Morgade, Cecilia Inés Nora; Cabeza, Gabriela FernandaLa aleación FeRh ha sido muy estudiada debido a transición de fase de primer orden desde el estado antiferromagnético (AFM) al ferromagnético (FM) a temperaturas cercanas a la ambiental. Sus propiedades se han estudiado en forma de films delgados y películas depositadas sobre diferentes sustratos para aplicaciones en tecnologías de la información1,2. El objetivo de este trabajo es el estudio y caracterización de películas ultradelgadas de FeRh crecidos en dos direcciones cristalográficas [001] y [110] con composición equiatómica, en sus fases FM y AFM para estudiar la influencia de la terminación de las superficies e n Fe o Rh, el efecto del crecimiento respecto a planos cristalográficos específicos, los efectos en la magnetización y las propiedades electrónicas de las superficies. El estudio se realiza mediante cálculos ab initio y los films son generados a partir de su estructura bulk con diferentes espesores de 5, 7 y 9 capas atómicas terminados en Fe y Rh. Entre los resultados se puede mencionar que con respecto a la energía super ficial 001 < 110 donde en líneas generales los valores crecen con el incremento del espesor, para la fase AFM, las superficies terminadas en Rh también tienen valores mayores con respecto a los terminados en Fe. En lo que respecta a la estabilidad, ambas superficies tienen valores similares de energía/átomoItem Efecto de la adición de nanoclusteres de Ag sobre TiO2 en la adsorción de NO(2020-05) Schvval, Ana Belén; Jiménez, María Julia; Morgade, Cecilia Inés Nora; Cabeza, Gabriela FernandaDebido a los efectos nocivos ya conocidos de los óxidos de nitrógeno, el control y la eliminación de las emisiones de NOx se han convertido en un tema crítico. Estas moléculas forman parte del aire contaminado y pueden descomponerse en su interacción con la titania. Los estudios computacionales de sistemas involucrados en reacciones químicas proporcionan una herramienta complementaria a la investigación experimental. En este trabajo usamos un método de cálculo ab initio en el marco de la teoría funcional de la densidad (DFT+U), para estudiar el efecto de la deposición de clústeres de plata sobre las superficies de anatasa TiO2(101) y rutilo TiO2(110), en la adsorción y posible transformación de NO. Se evaluaron las propiedades electrónicas, estructurales y los efectos de transferencia de carga para la adsorción de NO en los sistemas Ag4/TiO2. El depósito de plata en ambas fases polimórficas estudiadas, mejora efectivamente la capacidad catalítica2 de la titania cuando se coloca a este metal en la superficie. Para TiO2(110) la deposición de Ag4 sobre la misma favorecería la transformación de NO a NO2, aunque disminuye su afinidad por el NO. Por su parte, para la superficie TiO2(101) el clúster de Ag favorecería la transformación de NO a N22 y la adsorción de este gas sobre la superficie.Item Efecto del coeficiente U de Hubbard sobre las propiedades ópticas y cargas de los semiconductores TiO2 y el ZnO(2021-10) Rossi Fernández, Ana Cecilia; Meier, Lorena A.; Schvval, Ana Belén; Jiménez, María Julia; Cabeza, Gabriela Fernanda; Morgade, Cecilia Inés NoraLas nanoestructuras de semiconductores como el TiO2 y el ZnO han demostrado ser capaces de mediar la oxidación fotocatalítica de contaminantes orgánicos para su eliminación del agua. Por eso es interesante la descripción correcta de sus propiedades electrónicas y ópticas. La Teoría del Funcional de la Densidad (DFT)1) suele subestimar por ejemplo el ancho de banda prohibida (BG) de estos óxidos. Entonces para resolver los errores de auto-interacción para materiales de electrones fuertemente correlacionados se utiliza el método conocido como DFT + U2). Este método impone un coeficiente U, de Hubbard, de funcional tipo Coulomb para la representación correcta de los orbitales d de metales de transición como el Ti y el Zn. En el presente trabajo teórico se pudo evaluar como el factor U utilizado afecta las distintas propiedades ópticas y la carga de los átomos. Se pudieron calcular las partes imaginarias y reales de la función dieléctrica, reflectividad R (ω), Índice de refracción n (ω), coeficiente de extinción k (ω), coeficiente de absorción α (ω) y la función de pérdida de energía de electrones L (ω). Es importante destacar que las curvas obtenidas considerando la inclusión del parámetro U aplicado a los orbitales d muestran un excelente acuerdo con los datos reportados experimentalmente. Con respecto al efecto sobre las cargas, se pudo determinar que en TiO2 (anatasa o rutilo) el volumen de la esfera con la que se calculan las cargas de Bader aumenta con el valor del U, mientras que en ZnO ocurre lo opuesto.