Investigación del efecto del sitio central en el octaedro de la antiperovskita Mn3Ni y Mn3NiN

La familia de antiperovskitas Mn3AN (A = Zn, Cu, Ni, ..) es conocida por exhibir expansión térmica negativa (Kodama et al., 2010), efecto anómalo de Hall (Boldrin et al., 2019) y antiferromagnetismo no colineal (Fruchart and F. Bertaut, 1978) (AFM) debido a la frustración magnética presente en la es...

Full description

Autores:
Triana Ramírez, Evelyn Julieth
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2021
Institución:
Universidad Industrial de Santander
Repositorio:
Repositorio UIS
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/11010
Acceso en línea:
https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/11010
https://noesis.uis.edu.co
Palabra clave:
Antiferromagnetismo
Estructura electrónica
Antiperovskita
Antiperovskite
Antiferromagnetism
Electronic Structure
Rights
openAccess
License
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description La familia de antiperovskitas Mn3AN (A = Zn, Cu, Ni, ..) es conocida por exhibir expansión térmica negativa (Kodama et al., 2010), efecto anómalo de Hall (Boldrin et al., 2019) y antiferromagnetismo no colineal (Fruchart and F. Bertaut, 1978) (AFM) debido a la frustración magnética presente en la estructura magnética de los átomos de manganeso en los planos (111). Estudios previos de este material se han enfocado, en su mayoría, en hallazgos experimentales y han estado dedicados primordialmente en entender las propiedades magneto-estructurales presentes en estas antiperovskitas. Adicionalmente, una exhaustiva revisión bibliográfica evidenció la carencia de estudios teóricos enfocados en elucidar la influencia del sitio central sobre la estructura electrónica de la antiperovskita. Por ende, nuestro estudio se enfocó en investigar teóricamente, mediante cálculos de primeros principios basados en DFT, el efecto del sitio del nitrógeno en las propiedades estructurales y electrónicas en la antiperovskita Mn3NiN. Por lo tanto, el análisis consistió en observar cambios en la estructura electrónica por medio de analizar la estructura de bandas, densidades de estados y el estado de oxidación de los átomos en presencia y ausencia del nitrógeno considerando los cuatro ordenamientos no colineales antiferromagnéticos permitidos por simetría. Los resultados demuestran una modificación tangible en la estructura electrónica cerca a la energía de Fermi, además de cambios estructurales, asociados al parámetro de red, debido a la incorporación del nitrógeno.
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Estudios previos de este material se han enfocado, en su mayoría, en hallazgos experimentales y han estado dedicados primordialmente en entender las propiedades magneto-estructurales presentes en estas antiperovskitas. Adicionalmente, una exhaustiva revisión bibliográfica evidenció la carencia de estudios teóricos enfocados en elucidar la influencia del sitio central sobre la estructura electrónica de la antiperovskita. Por ende, nuestro estudio se enfocó en investigar teóricamente, mediante cálculos de primeros principios basados en DFT, el efecto del sitio del nitrógeno en las propiedades estructurales y electrónicas en la antiperovskita Mn3NiN. Por lo tanto, el análisis consistió en observar cambios en la estructura electrónica por medio de analizar la estructura de bandas, densidades de estados y el estado de oxidación de los átomos en presencia y ausencia del nitrógeno considerando los cuatro ordenamientos no colineales antiferromagnéticos permitidos por simetría. Los resultados demuestran una modificación tangible en la estructura electrónica cerca a la energía de Fermi, además de cambios estructurales, asociados al parámetro de red, debido a la incorporación del nitrógeno.PregradoFísicoThe antiperovskite family Mn3AN (A = Zn, Cu, Ni, ..) is known to exhibit negative thermal expansion (Kodama et al., 2010), anomalous hall effect (Boldrin et al., 2019) and non-collinear antiferromagnetism (Fruchart and F. Bertaut, 1978) (AFM) due to the presence of magnetic frustration on the magnetic structure of the manganese atoms in the (111) planes. Previous research on this material has focused, mainly, on experimental findings, and it has been dedicated primarily on understanding the magneto-structural properties of these antiperovskites. Interestingly, we found few theoretical studies devoted to elucidate the influence of the central anionic site in the Mn3NiN antiperovskite and the understanding of its electronic structure. Therefore, our study focused on theoretically investigating, through first-principles density functional theory (DFT) calculations, the effect of the nitrogen’s site on the structural and electronic properties of the antiperovskites Mn3NiN. Thus, our main analysis consisted of observing changes in the electronic structure by analyzing the band structure, density of states, and the oxidation state of the atoms in the presence and absence of nitrogen. The latter study considering the allowed four noncollinear antiferromagnetic orderings. Our results showed a tangible modification of the electronic structure close to the Fermi energy as well as structural changes, associated to the lattice parameter, due to the incorporation of nitrogen.application/pdfspaUniversidad Industrial de SantanderFacultad de CienciasFísicaEscuela de FísicaAntiferromagnetismoEstructura electrónicaAntiperovskitaAntiperovskiteAntiferromagnetismElectronic StructureInvestigación del efecto del sitio central en el octaedro de la antiperovskita Mn3Ni y Mn3NiNinvestigation of the octahedral center site effect in the antiperovskite Mn3Ni and Mn3NiNTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradohttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bccehttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fORIGINAL182198_licence.pdfapplication/pdf105983https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/ff8b08ce-4123-4d38-a16c-f9f6512d7fe6/downloadd98e5f9acd6c2a6dfba26e91d7a582f2MD51182198_nota.pdfapplication/pdf387067https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/09e08d99-43e7-4c6f-b344-4c2645c22e7c/downloada227e2f1727dbad3c1c0a586f2375feaMD52182198_trabajo.pdfapplication/pdf9762578https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/1531b639-21cd-4edf-a14f-e7874c6b5c08/download86e06d9e9a6fc56bd1483050af472b4eMD53TEXT182198_licence.pdf.txt182198_licence.pdf.txtExtracted texttext/plain2990https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/d8e1a701-c474-4696-93e2-8ba51f9c75db/download41ea0b641fb33e19bc5f162fbe17f90dMD54182198_nota.pdf.txt182198_nota.pdf.txtExtracted texttext/plain35https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/f50b3d2c-d5db-489e-9e2d-dc1ea31fe1e3/download53dc0a778705f902a0616ed939b0de2dMD56182198_trabajo.pdf.txt182198_trabajo.pdf.txtExtracted texttext/plain168599https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/cf01c60b-357b-4b07-935e-4715c9d19f04/download95e49acb95f306ff9e5898376386a862MD58THUMBNAIL182198_licence.pdf.jpg182198_licence.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg5721https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/fcc65aad-332f-494b-8fa2-fa0ee11ba29c/downloadfb56935c82938e8e00188911481be11eMD55182198_nota.pdf.jpg182198_nota.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg4547https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/e0273876-e93b-4cbc-991e-cbaeb28a9c0a/downloadbbb0685f5c8ac2c6c866eba2ba7b37caMD57182198_trabajo.pdf.jpg182198_trabajo.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg2767https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/6e9f6833-c044-41d1-8aab-a99c929d9e3c/downloadc9544101867d322bc323073479ce1c2cMD5920.500.14071/11010oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/110102022-10-05 20:41:47.227http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessrestrictedhttps://noesis.uis.edu.coDSpace at UISnoesis@uis.edu.co

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