Estudio de las propiedades electrónicas y magnéticas del CrN dopado con Y por medio de la teoría del funcional de la densidad

Abstract

Por medio de la teoría del funcional de la densidad y la aproximación GGA se realizaron estudios estructurales, magnéticos y electrónicos a diferentes estructuras cristalinas de CrN y del YN, como estructura de mínima energía, momento magnético, parámetros de red densidad de estados, y estructura de bandas con despliegue. Se evaluaron los pseudo potenciales PBE y PBesol encontrando que PBE calcula mejor los parámetro de red y los momentos magnéticos. Esto se hizo con el fin de describir sus propiedades físicas y para verificar cual pseupotencial mejora el funcionamiento de DFT en estas estructuras e implementarlo en el estudio de aleaciones. Se construyeron aleaciones solidas sustitucionales aleatorias de (Cr,Y)N por medio del método de estructuras cuasialeatorias especiales (SQS) con diferentes concentraciones de Cr. Se encontró que la mayoría de estas aleaciones cambian sus configuraciones magnéticas iniciales a configuraciones ferromagnéticas debido al cambio en el ambiente químico y por ende a la diferencia en aportes de los espines arriba y abajo. Este fenómeno es interesante para aplicaciones en espintronica. Por medio de las estructuras de bandas calculadas se encontró que las aleaciones solidas sustitucionales tienen comportamientos semiconductores o semimetalicos, y algunas con coeficientes de Seebeck considerablemente altos como para tenerlas en cuenta para aplicaciones en termoeléctricos (Texto tomado de la fuente)

By means of the density functional theory and the GGA approach, structural, magnetic and electronic studies were carried out on different crystal structures of CrN and YN, such as minimum energy structure, magnetic moment, network parameters, density of states, and structure. of use of bands with. The pseudo potentials PBE and PBesol were evaluated, finding that PBE better calculates the red parameters and the magnetic moments. This was done in order to describe their physical properties and to verify which pseudopotential improves the performance of DFT in these structures and implement it in the study of alloys. Solid substitutional random alloys of (Cr,Y)N were constructed by means of the special quasi-random structures (SQS) method with different concentrations of Cr. It was found that most of these alloys change their initial magnetic configurations to ferromagnetic configurations due to the change in the chemical environment and therefore to the difference in the contributions of the spines above and below. This phenomenon is interesting for applications in spintronics. By means of the calculated band structures, it was found that the substitutional solid alloys have semiconductor or semimetallic behaviors, and some with Seebeck coefficients high enough to take them into account for thermoelectric applications.