Estudio teórico del ferromagnetismo en la superred (VN)1/(GaN)3

• Autores: Rafael González Hernández, W. López Pérez, J. A. Rodríguez Martínez
• Localización: Avances: Investigacion en Ingeniería, ISSN-e 2619-6581, ISSN 1794-4953, Vol. 9, Nº. 1, 2012, págs. 35-38
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Theoretical study of ferromagnetism in (VN)1/(GaN)3 superlattice
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• Resumen
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    Usando métodos de primeros principios y basadosen la técnica de ondas planas aumentadas ylinealizadas (LAPW), se investigaron las propiedadesestructurales, electrónicas y magnéticas de lasuperred (VN)1/(GaN)3, en la fase wurtzita por serla configuración mas estable del GaN. Los efectosde intercambio y correlación se trataron empleandola Aproximación del Gradiente Generalizado(GGA), implementada en la parametrización dePerdew, Burke y Ernzerhof (PBE). A partir de loscálculos de la energía total, se encontró que el estadoferromagnético (FM) es enérgicamente más estable,comparado con los estados no-magnético (NM) yantiferromagnético (AFM). El ferromagnetismoocurre a pesar de que el átomo de vanadio no,es un átomo magnético en su fase natural. En elvolumen de equilibrio, el sistema en el estado delferromagnético, posee un momento magnéticototal de 2 μB por supercelda. Además, el cálculo de laestructura de bandas y densidad de estados, indicanque este sistema posee comportamiento electrónicotipo half-metallic, donde los electrones conducciónpresentan un 100% de polarización de espin en elnivel de Fermi. Este es un resultado importante puesla superred (VN)1/(GaN)3, puede ser potencialmenteútil en la fabricación de inyectores de espin a otrosmateriales como el ZnO o el mismo GaN.

  • English

    Using 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.