Avances en Ciencias e Ingenieria Vol. 3 nro 4 año 2012 Articulo 10

TRANSICIÓN DE FASE ENTRE FORMAS FCC Y BCC DEL ESTRONCIO Y SUS PROPIEDADES ESTRUCTURALES Y ELECTRONICAS MEDIANTE TEORÍA DEL FUNCIONAL DE LA DENSIDAD (DFT)

PHASE TRANSITION BETWEEN FCC AND BCC FORMS OF STRONTIUM AND ITS STRUCTURAL AND ELECTRONIC PROPERTIES BY DENSITY FUNCTIONAL THEORY (DFT)


María A. Puerto1*, Gabriel A. Fonseca1, Wilmer Y. Córdoba1, William O. Sosa1,2, José Otálora1, Jairo A. Rodríguez2 (1) Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, Grupo de Física de Materiales, Tunja 15001000 – Colombia (2) Universidad Nacional de Colombia, Departamento de Física, Grupo de Estudio de Materiales, Bogotá 11001000, Colombia
Resumen

Se han realizado cálculos de primeros principios para determinar las propiedades estructurales y electrónicas del estroncio en sus fases de cristalización Im-3m y Fm-3m dentro del formalismo de la Teoría del Funcional de la Densidad (DFT). Esto se hizo a partir del método de ondas planas aumentadas y linealizadas en la versión de potencial completo (FP-LAPW) con la aproximación de gradiente generalizado (GGA). Se encontró que la configuración más estable es la Fm-3m, con una constante de red a0=11,38 bohr, energía de cohesión Eo= -0,107 Ry y módulo de volumen B0= 113 GPa. A partir de la densidad de estados y la estructura de bandas de energía se evidenció el carácter metálico de este elemento para ambas estructuras cristalinas. Se predice una posible transición de fase estructural de la Fm-3m a la Im-3m bajo una presión de 178 GPa. .

Abstract

We have performed first principles calculations to determine the structural and electronic properties of strontium in the crystallization phase Im-3m and Fm-3m within the formalism of the Density Functional Theory (DFT). This was carried out from linearized augmented plane wave method in the version of full potential (FP-LAPW) within the generalized gradient approximation (GGA). We found that the most stable configuration is Fm-3m, with a lattice constant a0 = 11, 38 Bohr, cohesion energy E0 = -0,107 Ry and bulk modulus B0 = 113 GPa. From the density of states and energy band structure it was revealed the metallic nature of this element for both crystal structures. There is a possible structural phase transition from Fm-3m to the Im-3m under a pressure of 178 GPa.

Palabras clave: DFT; propiedades electrónicas; estroncio; transición de fase Keywords: DFT; electronic properties; strontium; phase transition