Propiedades estructurales, magnéticas e hiperfinas de la ferrita MgFe2O4 : estudio mediante cálculos ab-initio

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Presentamos un estudio de primeros principios de las propiedades estructurales, electrónicas, magnéticas e hiperfinas de la ferrita de magnesio, MgFe2O4 (estructura espinela). El estudio fue realizado en el marco de la Teoría de la Funcional Densidad (DFT) mediante el método Full-Potential Linearize...

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Detalles Bibliográficos
Autores principales:	Medina Chanduví, H. H., Gil Rebaza, Auris Víctor, Errico, Leonardo Antonio
Lenguaje:	Español
Publicado:	2021
Materias:	FERRITA DE MAGNESIO CALCULOS AB-INITIO ANTIFERROMAGNETISMO PROPIEDADES HIPERFINAS FERRITE AB-INITIO CALCULATIONS ANTIFERROMAGNETISM HYPERFINE INTERACTIONS
Acceso en línea:	https://hdl.handle.net/20.500.12110/afa_v31_n04_p121
Aporte de:	Biblioteca Digital - Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (UBA) de Universidad de Buenos Aires

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spelling	todo:afa_v31_n04_p1212023-10-03T13:25:36Z Propiedades estructurales, magnéticas e hiperfinas de la ferrita MgFe2O4 : estudio mediante cálculos ab-initio Structural, magnetic and hyperfine properties of the ferrite MgFe2O4 : an ab-initio calculations Medina Chanduví, H. H. Gil Rebaza, Auris Víctor Errico, Leonardo Antonio FERRITA DE MAGNESIO CALCULOS AB-INITIO ANTIFERROMAGNETISMO PROPIEDADES HIPERFINAS FERRITE AB-INITIO CALCULATIONS ANTIFERROMAGNETISM HYPERFINE INTERACTIONS Presentamos un estudio de primeros principios de las propiedades estructurales, electrónicas, magnéticas e hiperfinas de la ferrita de magnesio, MgFe2O4 (estructura espinela). El estudio fue realizado en el marco de la Teoría de la Funcional Densidad (DFT) mediante el método Full-Potential Linearized Augmented Plane Waves (FPLAPW), empleando la aproximación del Gradiente Generalizado (GGA) y la aproximación GGA+U para el término de potencial e intercambio. Para discutir el ordenamiento magnético y la estructura de mínima energía del sistema se consideraron diferentes distribuciones de los iones Mg y Fe en los dos sitios catiónicos de la estructura espinela, así como distintas configuraciones de espín. Los cálculos muestran que la estructura de equilibrio corresponde a una configuración invertida y antiferromagnética, en la cual los momentos magnéticos de los átomos de Fe en los sitios A están ordenados ferromagnéticamente entre sí y antiferromagnéticamente con respecto a los Fe de la subred de sitios B. Los cálculos GGA subestiman el band-gap de energía del sistema, mientras que los cálculos GGA+U predicen un band-gap de 2.3 eV, en acuerdo con el valor reportado. Los resultados para las propiedades hiperfinas en los sitios Fe (corrimiento isomérico, desdoblamiento cuadrupolar y campo hiperfino) están en excelente acuerdo con los obtenidos mediante espectroscopía Mössbauer reportados en la literatura, lo que sustenta la estructura de equilibrio predicha por FPLAPW We present here a first principles study of the structural, electronic, magnetic, and hyperfine properties of magnesium ferrite, MgFe2O4 (spinel structure). The study was carried out within the framework of Functional Density Theory (DFT) using the full potential linearized augmented plane waves method (FPLAPW) using both the Generalized Gradient (GGA) and the GGA+U approximations for the exchange and correlation potential. To discuss the magnetic ordering and the lowest energy structure of the system we consider different distributions of Mg and Fe ions in both cationic sites of the spinel structure, as well as different spin configurations. Our calculations predict that the equilibrium structure corresponds to an inverted antiferromagnetic configuration, in which the magnetic moments of the Fe atoms located at sites A are ferromagnetically ordered among themselves and antiferromagnetically with respect to the Fe located at the sublattice of sites B. Our GGA calculations under estimate the energy band-gap of the system, while GGA+U predict a band-gap of 2.3 eV, in excellent agreement with the reported values. The results for the hyperfine propertiest at the Fe sites (isomer shift, quadrupole splitting and hyperfine field) are in excellent agreement with the Mössbauer spectroscopy results reported in the literature, giving support to the equilibrium structure predicted by FP-LAPW Fil: Medina Chanduví, H. H.. Universidad Nacional de La Plata. Instituto de Física La Plata (IFLP - CONICET). La Plata. Argentina Fil: Gil Rebaza, Auris Víctor. Universidad Nacional de La Plata. Instituto de Física La Plata (IFLP – CONICET). La Plata. Argentina Fil: Errico, Leonardo Antonio. Universidad Nacional de La Plata. Instituto de Física La Plata (IFLP – CONICET). La Plata. Argentina 2021-01 PDF Español info:eu-repo/semantics/openAccess https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar https://hdl.handle.net/20.500.12110/afa_v31_n04_p121
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