Estudos ab initio de propriedades estruturais, eletrônicas e magnéticas das ligas half – Heusler Mn2Z (Z = Si, Sn, Ge e Pb) - Rodrigues, Rúbia Ester Caetano Rocha (2023)
Este trabalho apresenta os resultados teóricos das propriedades estruturais, eletrônicas e mangéticas de ligas half-Heusler Mn2Z (Z = Si, Ge, Sn e Pb) cúbicas C1b (F4̅ 3m), para aplicação em dispositivos spintrônicos. Baseado na Teoria do Funcional da Densidade nas aproximações GGA-PBE e HSE06 para o termo de troca e correlação, quatro tipos diferentes de estruturas foram estudadas, considerando trocas de sítio entre os átomos constituintes de cada composto. Verificou-se que a estrutura mais estável está em acordo com as regras de Slater-Pauling (rSP) e Kübler (rK), onde o momento magnético total de cada célula cristalina é zero e os átomos de manganês apresentam configuração de alto spin (~4 μB) e estado de oxidação Mn4+. Além disso, todos as ligas na estrutura mais estável mostraram natureza Half-metallic fully compensated ferrimagnet (HF-FCF). Por outro lado, observou-se uma importante correlação entre a natureza magnética e o comportamento eletrônico dessas ligas, ou seja, quando nas configurações ferromagnética (FM), antiferromagnética (AFM) ou diamagnética (DM), todos os compostos apresentaram comportamento condutor. Ademais, confirmou-se que o funcional HSE06 é mais preciso na descrição dos níveis p e d dos átomos constituintes das ligas, quando comparado com o cálculo GGA-PBE padrão. Por fim, esse trabalho mostrou que os compostos estudados mostraram ser promissores para aplicação em dispositivos spintrônicos e sugere a realização de estudos experimentais a fim de confirmar as previsões teóricas apresentadas. Descritores: Ligas de Heusler. HM-FCF. Spintrônica. Regra de Slater–Pauling. Regra de Kübler. ab initio. DFT.