Cálculos ab initio de propiedades electrónicas y estructurales de interfases con siluros y titanatos

Resumen

En primer lugar se propone una nueva manera de confinar y de optimizar una base de Orbitales Atómicos Numéricos para ser utilizada en cálculos de estructura electrónica con escalamiento lineal. Las conclusiones de esta primera parte del trabajo son que una base de orbitales atómicos numéricos de una calidad modesta, como doble-zeta con polarización introduce errores del mismo orden de magnitud que los introducidos por el funcional o por el pseudopotencial. Por otra parte,las bases optimizadas muestran una transferibilidad suficientemente buena como para poder pensar que una tabulación de las mismas es factible. Posteriormente, se aplicará esta metodología de los orbitales atómicos numéricos a dos problemas fisicos concretos. En ambos casos se ha utilizado la implementación del método según se encuentra en el programa SIESTA. Estructura electrónica de la superficie FeSi(CsCI)(111). Se calculan, utilizando tecnicas desde primeros principios, la estructura de bandas de la superficie de este siluro de hierro, fase metastable que únicamente puede ser estabilizada cuando se crece epitaxialmente sobre un sustrato de Si. Para las dos posibles terminaciones de la superficie, Fe, o Si, aparecen dos estados de superficie de tipo Shockley,de simetria A3 en el punto T de la zona de Brillouin de la superficie, y por lo tanto degeneradas en ese punto. Por otra parte, para la superficie terminada en Si, aparece un nuevo estado de tipo mixto Shockley-Tamm, simetria A1, que dispersa fuertemente a lo largo de la zona de Brillouin de la superficie. Tanto la simetria, como la energia de enlace y la dispersión están en buen acuerdo cono las bandas detectada experimentalmente utilizando técnicas de espectroscopia de fotoemisión ultravioleta resuelta en ángulos. Tambien sehan analizado el carácter de las bandas, así como su origen. Cálculos de las propiedades electrónicas y estructurales de la interfases FaO/BaTiO3, y SrO/SrTi