Inestabilidades en materiales impurificados

• Autores: Pablo García Fernández
• Directores de la Tesis: Miguel Moreno (dir. tes.), José Antonio Aramburu-Zabala Higuera (codir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de Cantabria ( España ) en 2004
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Isaac B. Bersuker (presid.), Maria Teresa Barriuso Pérez (secret.), Lorenzo Pueyo Casaus (voc.), Carmen Sousa Romero (voc.), Victor Orera Clemente (voc.)
• Materias:
  • Física
    • Química física
    • Física del estado sólido
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• Resumen

  • En este trabajo se ha estudiado el origen de los movimientos de rotura de simetría en centros impurificados consistentes en un ion de metal de transición que se introduce de forma substitutiva en un sólido iónico.

    En particular se han caracterizado las distorsiones tetragonales en centros octaédricos que sufren un efecto Jahn-Teller Exe como son el NaCI:Rh2+ y los centros AO:X2+ (A=Mg,Ca,Sr,X=Cu,Ag) y los grandes desplazamientos de la impureza (Ni+, Cu2+, Ag2+ Cr2+, +Mn2+, Fe+) en dirección <100> en cristales tipo fluorita (CaF2, SrF2, SrC12) donde se forman centros de tipo quasi plano cuadrado. En los centros octaédricos existían muchos datos experimentales sin explicar como por ejemplo porque se produce una compresión en los centros de Cu en óxidos o porque existe una evolución dede un efecto Jah-Teller estáticos a unos dinámico en la serie SrO:Cu, CaO:Cu, MgO:Cu.

    Para comprender estos fenómenos se ha realizado un estudio combiando la teoría del acoplamiento vibronico con cálculos a primeros principios utilizando teoría del Funcional de la Densidad (DFT) y avanzados métodos multiconfiguracionales como el CASPT2. Mediante la teoría del acoplamiento vibronico se han encontrado de forma detallada las formas de las superficies de energía que más tarde se han ajustado mediante los resultados de los cálculos. De este modo y por primera vez, se ha podido establecer de forma rigurosa y cuantitativa cuales son las diferentes contribuciones a la barrera Jahn-Teller. De este modo se ha probado que para la gran mayoría de problemas la anharmonicidad elástica domina sobre otras contribuciones como el acoplamiento Jahn-Teller de segundo orden o el pseudo Jahn-Teller (hibridación) aunque este último también es significativo. Utilizando sencillos modelos y la anharmonicidad se ha podido comprender también la forma en que se distorsionan moléculas como el Na3, K3, Ag3 o Cu3 que están afectadas también por el efecto Jah