Estudio teórico de las propiedades estructurales y electrónicas en sistemas BaTiO3 y BaZrO3

Leonardo López-Ortega; Brayann Aldair Gutiérrez-García; Miguel Arteaga-Varela; Alejandro de Jesús Herrera-Carbajal; Eleazar Salinas-Rodríguez; Ventura Rodríguez-Lugo

doi:10.29057/icbi.v8iEspecial.6322

Autores/as

Leonardo López-Ortega Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo https://orcid.org/0000-0003-4104-3210
Brayann Aldair Gutiérrez-García Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo https://orcid.org/0000-0002-9484-9376
Miguel Arteaga-Varela Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo https://orcid.org/0000-0003-1359-8083
Alejandro de Jesús Herrera-Carbajal Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo https://orcid.org/0000-0002-7788-2983
Eleazar Salinas-Rodríguez Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo https://orcid.org/0000-0002-0510-3266
Ventura Rodríguez-Lugo Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo https://orcid.org/0000-0001-8767-032X

DOI:

https://doi.org/10.29057/icbi.v8iEspecial.6322

Palabras clave:

BaTiO3, BaZrO3, DFT, Optimización, Pseudopotencial, Perovskita

Resumen

Se realizó un estudio teórico relativo dos perovskita de tipo ABO₃, Titanato de Bario (BaTiO₃) y Zirconato de Bario (BaZrO₃), optimizando los parámetros para un pseudopotencial Perdew-Burke-Erszerhof (PBE) de tipo ultrasuave, mediante el uso del código SIESTA el cual está sustentado en la Teoría del Funcional de la Densidad (DFT). Así mismo se optimizaron las estructuras, alterando el parámetro de red de ambas perovskitas permitiendo determinar la más estable. Para las estructuras de mínima energía del BaTiO₃ y BaZrO₃ se obtuvieron parámetros de red correspondientes a 4.104 Å y 4.276 Å respectivamente, que difieren en poca cantidad a los reportados experimentalmente cuyos valores son de 4.004 Å y 4.256 Å mostrando que SIESTA permite obtener aproximaciones superiores al 97%, asimismo la estructura de bandas mostro el comportamiento indirecto en la transición de la banda de valencia a la de conducción para ambos materiales con características de semiconductores al poseer valores de 1.64 y 2.77 eV respectivamente.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Información de Publicación

Este artículo

Otros artículos

Revisores por pares

Revisores: 1

2.4 promedio

Perfiles de revisores N/D

Declaraciones del autor

Disponibilidad de datos

N/A

16%

Financiamiento externo

No

32% con financiadores

Intereses conflictivos

N/D

11%

Para esta revista

Otras revistas

Artículos aceptados

86%

33%

Días hasta la publicación

100

145

Indexado en

GS

Editor y comité editorial: perfiles
Sociedad académica: N/D
Editora:: Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo

Citas

Bernal Carrillo, Lina. (2016). Influencia de los parámetros de síntesis y deposición en la elaboración y eficiencia de celdas solares de perovskita y su caracterización por métodos electroquímicos y de superficie. 2020, de Univerisdad de los Andes Sitio web: https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstream/handle/1992/18974/u728490.pdf?sequence=1&isAllowed=y

Cortés, M.R.S. Propiedades estructurales y electrónicas del cátodo Lí (MnyFe1-y) P04 mediante primeros principios, Universidad Nacional de Colombia, 2013.

Volume16, Issue12, December 1989, Pages 1399-1402, https://doi.org/10.1029/GL016i012p01399

Volume 462, Issues 1–3, 10 August 2000, Pages 19-35, https://doi.org/10.1016/S0039-6028(00)00603-8

Anderson OL, Liebermann RC (1970) Equations for the elastic constants and their pressure derivatives for three cubic lattices and some geophysical applications. Phys Earth Planet Inter 3:61–85

E.E. Rozo A. a, F. Fajardo b , D.A. Landinez Tellez a , J. Arbey Rodríguez b , J. Roa-Rojas a, se puede encontrar en: https://www.researchgate.net/profile/F_Fajardo/publication/242721297_Estructura Electrónica y de Bandas de la Perovskita SnTiO3/links /0deec528fafdeab72a000000/ Estructura Electrónica y de Bandas de la Perovskita SnTiO3.

C. E. DeLuque, D.A. Landínez Téllez, Jairo Arbey Rodríguez Martínez, J. Roa Rojas, A. Mosquera: https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=5364557

Volume 50, Issue 358, December 1986, pp. 693-707, https://doi.org/10.1180/minmag.1986.050.358.17

Franco,D.G., Fuertes,V.C., Blanco,M.C., Fernández-Díaz,M.T., Sánchez,R.D., Carbonio, R.E., Synthesis, structure and magnetic properties of La3Co2SbO9: A double perovskite with competing antiferromagnetic and ferromagnetic interactions, J. Solid State Chem. (2012) 194, 385–391

Berlanga Mora Isadora. (2013). Síntesis y caracterización de nanomateriales 0D, 1D y 2D. 2020, de Universidad Autónoma de Madrid Facultad de Ciencias Sitio web: https://repositorio.uam.es/bitstream/handle/10486/660464/berlanga_mora_isadora.pdf?sequence=1&isAllowed=y

Glazer,A.M., The Classification of Tilted Octahedra in Perovskites, ActaCryst.(1972)B28

Vazquez Ferreira, Miguel. (2004). Ecuación de Schrödinger. Una aproximación antropológica al conocimiento científico. 2020, de Universidad Complutense de Madrid Sitio web: http://webs.ucm.es/BUCM/tesis//cps/ucm-t27523.pdf

DENSITY FUNCTIONAL THEORY. A Practical Introduction. DAVID S. SHOLL. Georgia Institute of Technology, JANICE A. STECKEL. National Energy Technology Laboratory. Wiley. 2009.

S. Cottenier. Density Functional Theory and the Family of (L)APW-methods: a stepby-step introduction. Ghen University. Pp 87- 90. Editorial Belgium. Estados Unidos. 2007.

C. kittel. Introducción a la física del estado sólido. Tercera edición. Cap 2, 4, 7 y 13. Editorial Reverté S.A. Barcelona. 2003

Baúsa, N. (2020). ELECTROLIZADORES DE ALTA TEMPERATURA BASADOS EN CERÁMICAS PROTÓNICAS. València: Consejo Superior De Investigaciónes Cientificas

C. CABALLERO, J. F. FERNANDEZ, P. DURAN, C.. (1994). Titanato de bario cerámico. Departamento de Electrocerámica, Instituto de Cerámica y Vidrio, CSIC, (1), p.5.

Parr, Robert G; Yang, Weitao (1989). Density-Functional Theory of Atoms and Molecules Nueva York: Oxford University Press. ISBN 0-19-504279-4.Parr, Robert G.; Yang, Weitao (1994). Density-Functional

:44, 27/8/2020] Leonardo: Perdew, J. P., Burke, K., & Ernzerhof, M. (1996). Generalized Gradient Approximation Made Simple. Physical Review Letters, 77(18), 3865–3868. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.77.3865 [23:44, 27/8/2020] Leonardo: Perdew, J. P., Ruzsinszky, A., Tao, J., Staroverov, V. N., Scuseria, G. E., &

Csonka, G. I. (2005). Prescription for the design and selection of density functional approximations: More constraint satisfaction with fewer fits. Journal of Chemical Physics, 123(6), 062201-2-062201–062209. https://doi.org/10.1063/1.1904565

Monkhorst, H. J., & Pack, J. D. (1976). Theoretical study on the low-lying excited states of the phosphorus monoiodide (PI) including the spin- orbit coupling. Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics, 13(12), 5188–5192. https://doi.org/10.1016/j.jqsrt.2015.09.006

Soler, J. M., Artacho, E., Gale, J. D., García, A., Junquera, J., Ordejón, P., & Sánchez-Portal, D. (2002). The SIESTA method for ab initio order-N materials simulation. Journal of Physics Condensed Matter, 14(11), 2745–2779. https://doi.org/10.1088/0953-8984/14/11/302.

Khenata, R., Sahnoun, M., Baltache, H., Rérat, M., Rashek, A. H., Illes, N., & Bouhafs, B. (2005). First-principle calculations of structural, electronic and optical properties of BaTiO3 and BaZrO3 under hydrostatic pressure. Solid State Communications, 136(2), 120–125. https://doi.org/10.1016/j.ssc.2005.04.004