Propiedades físicas de la adsorción de Bi sobre la superficie (001)-MgO mediante DFT. (2016)
En este trabajo se ha estudiado en detalle la estabilidad de la interface Bi/(001)-MgO(FCC) y de los materiales Mg, Bi, MgO y Mg1−xBixO (0 ≤ x 1) en volumen y en diferentes grupos de espacio; adicionalmente se investigan las propiedades estructurales, electrónicas y magnéticas. La investigación se realiza teóricamente en el marco de la Teoría de la Funcional de la Densidad (DFT: Density Functional Theory). Las configuraciones usadas son hexagonal (que es la configuración del estado base del Mg), romboédrica (configuración del estado base del Bi), sal roca o NaCl (configuación del estado base de MgO) y en otros grupos de espacio con el objetivo de hallar otras posibles fases estables o a lo menos metaestables y transiciones de fases. Este estudio se realiza mediante el análisis de las curvas de energía total en función del volumen de la celda unitaria. Se complementa el estudio estructural con el cálculo de las propiedades electrónicas en el estado base y cuando haya transición de fase, se realiza el estudio antes y después de la transición. Para cada una de las fases estructurales y para cada uno de estos cuatro compuestos se determinan las constantes de red a, la relación de los parámetros c, a, el volumen de equilibrio V , el módulo de volumen B0, su derivada respecto a la presión B′ y la energía de cohesión E0. Además de la densidad de estados en el equilibrio. Finalmente, se obtiene el sitio de adsorción más estable y la barrera de difusión para los adsorbatos atómicos del Bi sobre (001)-MgO(FCC) en una celda bidimensional de geometría 4×4. Tanto para la superficie limpia como para el sistema Bi/(001)-MgO(FCC) se utilizaron superceldas en combinación con el modelo de slabs o de terrazas.