Estudio teórico del ferromagnetismo en la superred (VN)1/(GaN)3
2012
espanolUsando metodos de primeros principios y basadosen la tecnica de ondas planas aumentadas ylinealizadas (LAPW), se investigaron las propiedadesestructurales, electronicas y magneticas de lasuperred (VN)1/(GaN)3, en la fase wurtzita por serla configuracion mas estable del GaN. Los efectosde intercambio y correlacion se trataron empleandola Aproximacion del Gradiente Generalizado(GGA), implementada en la parametrizacion dePerdew, Burke y Ernzerhof (PBE). A partir de loscalculos de la energia total, se encontro que el estadoferromagnetico (FM) es energicamente mas estable,comparado con los estados no-magnetico (NM) yantiferromagnetico (AFM). El ferromagnetismoocurre a pesar de que el atomo de vanadio no,es un atomo magnetico en su fase natural. En elvolumen de equilibrio, el sistema en el estado delferromagnetico, posee un momento magneticototal de 2 μB por supercelda. Ademas, el calculo de laestructura de bandas y densidad de estados, indicanque este sistema posee comportamiento electronicotipo half-metallic, donde los electrones conduccionpresentan un 100% de polarizacion de espin en elnivel de Fermi. Este es un resultado importante puesla superred (VN)1/(GaN)3, puede ser potencialmenteutil en la fabricacion de inyectores de espin a otrosmateriales como el ZnO o el mismo GaN. EnglishUsing first principles calculations by means theLinearized Augmented Plane Wave (LAPW)method the structural, electronic and magneticproperties of (VN)1/(GaN)3 superlattice inwurtzite structure have been investigated. Theexchange and correlation effects were treatedusing the Generalized Gradient Approximation(GGA) with the Perdew, Burke and Ernzerhofparameterization (PBE). By total energycalculations it was found that ferromagneticstate (FM) is energetically more stable thannonmagnetic (NM) and antiferromagnetic (AFM)states. The ferromagnetism is presented althoughthat vanadium atom is not a magnetic atom. Inthe equilibrium volume, a total moment magneticof 2 μB/supercell was found in the ferromagneticstate. Also, it was found that the system possessesbehaviour electronic type half-metallic, whereconduction electrons conduction presents 100%of spin polarization in the Fermi level. This makesthis superlattice potentially useful for spin injectioninto ZnO or the same GaN.
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