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Cálculos de primeiros princípios para materiais ferroelétricos com estrutura perovskita

Processo: 02/08015-2
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de outubro de 2002
Vigência (Término): 31 de março de 2005
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
Pesquisador responsável:José Pedro Rino
Beneficiário:Marcos Veríssimo Alves
Instituição-sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:00/09722-9 - Materiais ferroelétricos: fenomenologia, propriedades e caracterização, AP.TEM
Auxílio(s) vinculado(s):03/11262-4 - Cálculos de primeiros princípios para materiais ferroelétricos e seus precursores, AP.PRIM
Assunto(s):Óxidos   Física computacional   Materiais ferroelétricos   Estrutura eletrônica

Resumo

Utilizar cálculos de primeiros princípios [teoria do funcional da densidade] para complementar os trabalhos atualmente desenvolvidos com simulações em dinâmica molecular cússica e medidas experimentais de espalhamento Raman. Iniciaremos com compostos precursores dos materiais ferroelétricos com estrutura perovskita (BATIO3, PBTIO3, CATIO3), tais como os óxidos BAO, PBO/ CAO E TIO2. Propriedades estruturais (parâmetros de rede, estruturas de equilíbrio, freqüências de fônons e módulos de compressibilidade, densidade eletrônica, por exemplo) deverão ser obtidas. Estudaremos a substituição de um dos átomos da perovskita, por algum outro átomo ou vacância. Estudar a influência do defeito nos parâmetros estruturais, elásticos, as freqüências de fônons do sistema e a estrutura de bandas dos compostos. Neste caso, a perovskita (c/ impureza substitucional) do tipo ATIXC1-XO3 ou AXTIC1-XO3, onde a é o átomo do grupo ii, c é a impureza e x é a concentração de ti ou a no composto. Utilizaremos o programa siesta que utiliza pseudofunções de onda atômicas estritamente localizadas. Para tal tipo de base as matrizes hamiltonianas tornam-se esparsas, permitindo o uso de algoritmos bastante eficientes de diagonalização, bem como o uso de algoritmos de determinação da energia de estado fundamental do sistema que escalem com o número de átomos. O siesta foi desenvolvido por Emilio Artacho (Univ. de Cambridge, Inglaterra) e colaboradores. Representa o estado da arte em cálculos de primeiros princípios utilizando bases localizadas. (AU)