ESTUDIO MEDIANTE DFT DE LAS PROPIEDADES ESTRUCTURALES DEL ZrC Gladys Patricia Abdel Rahim1,,2 and Jairo Arbey Rodríguez Martínez 2 1Universidad Distrital Francisco José de Caldas, Bogotá, Colombia 2Grupo de Física de la Materia Condensada, Departamento de Física Universidad Nacional de Colombia, Sede Bogotá . RESUMEN Presentamos los resultados del cálculo de las propiedades estructurales del ZrC en las estructuras NaCl, CsCl y wurtzita. Usando primeros principios o ab-initio. Se encontró que este material es estable en la fase NaCl, con parámetros de a = 4,72 Å, energía total Emin = -16,1 eV, el módulo de volumen Bo = 216 GPa y la derivada del módulo Bo con respecto a la presión para el volumen de equilibrio Boprim = 3,66. Se Obtuvo una posible transición de fase de la estructura NaCl a wurtzita y de la estructura wurtzita a CsCl. MÉTODO Los cálculos se realizaron dentro del formalismo dado en DFT. Las ecuaciones de Kohn Sham se solucionaron empleando el método de FP-LAPW. Los efectos de intercambio y correlación se trataron usando GGA de Perdew Burke y Ernzerhof. RESULTADOS Energía de cohesión vs. Volumen para ZrC en la fase NaCl. Energía de cohesión vs. Volumen para ZrC en la fase wurtzita. Energía de cohesión vs. Volumen para ZrC en la fase CsCl. Energía de cohesión para el ZrC en las fases CsCl y wurtzita. Energía de cohesión para el ZrC en las fases NaCl y wurtzita. para estas presiones las entalpias de las dos estructuras en cuestión son iguales. A lo largo de la primera transición hay una reducción del volumen de 18,37% y de la segunda transición hay una reducción del 38,57%. CONCLUSIONES Calculado en primeros principios las propiedades electrónicas del ZrC en las estructuras NaCl, CsCl y wurtzita del material ZrC. La fase NaCl es la configuración del estado base con una energía total de -16,1 eV, pero con un segundo local mínimo en la estructura wurtzita con una energía total mas alta de 0,88 eV. Los parámetros estructurales que se obtuvieron en esta fase fueron: la constante de red de 4,72 Å que es una buena aproximación con relación a los cálculos experimentales, energía total Emin = -16,1 eV, el módulo de volumen Bo = 216 GPa y la derivada del módulo Bo con respecto a la presión para el volumen de equilibrio Boprim = 3,66. Nuestros cálculos predicen una transformación de fase de la estructura NaCl a la estructura wurtzita a PT ≈ 14,57 GPa y de la estructura wurtzita a la estructura CsCl a PT ≈ 72,79 GPa; con una reducción del volumen de 18,37% y de 38,57% respectivamente.
2 Universidad Santo Tomas de Tunja Estudio Ab-initio de las Propiedades del VC en las Fases NaCl y wurtzita Gladys Patricia Abdel Rahim1,3, Segura P Sully2,3, Jairo Arbey Rodriguez3 1 Universidad Distrital Fco. José de Caldas, Universidad Antonio Nariño 2 Universidad Santo Tomas de Tunja 3 GEMA - Grupo de Estudio de Materiales, Depto de Física, Universidad Nacional lady. RESUMEN Estudio de las propiedades estructurales y eléctricas del CV, en las fases NaCl y wurtzita. Los cálculos fueron hechos mediante la teoría (DFT), usando la aproximación del gradiente generalizado (GGA). La densidad de estados y la estructura de bandas mostraron un comportamiento metálico en ambas fases con un fuerte enlace entre los orbitales del Vanadio y del carbono, que es el responsable de que el compuesto tengan elevado modulo de volumen y como consecuencia de ello presentan una gran dureza. MÉTODO Los cálculos se realizaron dentro del formalismo dado en DFT. Las ecuaciones de Kohn Sham se solucionaron empleando el método de FP-LAPW. Los efectos de intercambio y correlación se trataron usando GGA de Perdew Burke y Ernzerhof. RESULTADOS para estas presiones las entalpias de las dos estructuras en cuestión son iguales. A lo largo de la primera transición hay una reducción del volumen de 18,37% y de la segunda transición hay una reducción del 38,57%. CONCLUSIONES Calculado en primeros principios las propiedades electrónicas del ZrC en las estructuras NaCl, CsCl y wurtzita del material ZrC. La fase NaCl es la configuración del estado base con una energía total de -16,1 eV, pero con un segundo local mínimo en la estructura wurtzita con una energía total mas alta de 0,88 eV. Los parámetros estructurales que se obtuvieron en esta fase fueron: la constante de red de 4,72 Å que es una buena aproximación con relación a los cálculos experimentales, energía total Emin = -16,1 eV, el módulo de volumen Bo = 216 GPa y la derivada del módulo Bo con respecto a la presión para el volumen de equilibrio Boprim = 3,66. Nuestros cálculos predicen una transformación de fase de la estructura NaCl a la estructura wurtzita a PT ≈ 14,57 GPa y de la estructura wurtzita a la estructura CsCl a PT ≈ 72,79 GPa; con una reducción del volumen de 18,37% y de 38,57% respectivamente.