Estudio de parámetros atómicos y moleculares en ... - FaMAF
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______________________________________ Capítulo 6: <strong>Estudio</strong> <strong>de</strong> Líneas Satélites Kβ <strong>en</strong> compuestos <strong>de</strong> Mn<br />
val<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> todos los átomos <strong>en</strong> la celda unidad con un radio <strong>de</strong> localización correspondi<strong>en</strong>te a un<br />
corrimi<strong>en</strong>to <strong>de</strong> <strong>en</strong>ergías <strong>de</strong> 0,025 eV (243). Los elem<strong>en</strong>tos <strong>de</strong> matriz <strong>de</strong>l Hamiltoniano <strong>de</strong> Hartree y <strong>de</strong><br />
las partes <strong>de</strong> intercambio y correlación fueron obt<strong>en</strong>idos numéricam<strong>en</strong>te <strong>en</strong> una grilla uniforme <strong>en</strong> el<br />
espacio real (238) con espaciado equival<strong>en</strong>te a una onda <strong>de</strong> corte plana <strong>de</strong> 100 Ryd. El muestreo <strong>en</strong> el<br />
espacio recíproco fue hecho con una malla Monkhorst-Pack correspondi<strong>en</strong>te a un espacio real <strong>de</strong> corte<br />
<strong>de</strong> 26Å.<br />
Las estructuras cristalinas usadas para todos los materiales simulados, excepto para MnSO 4 y<br />
MnCO 3 , fueron obt<strong>en</strong>idos <strong>de</strong> la base <strong>de</strong> datos ICSD (Inorganic Crystal Structure Database) (244) y<br />
usadas sin modificación, arrojando fuerzas residuales y t<strong>en</strong>siones m<strong>en</strong>ores que 0,05eV/Å. Las<br />
geometrías usadas para MnSO 4 y MnCO 3 , tomados <strong>de</strong>l ICSD, <strong>de</strong>bieron ser optimizadas para llegar a<br />
fuerzas m<strong>en</strong>ores que 0,05eV/Å. Las posiciones atómicas pres<strong>en</strong>taron difer<strong>en</strong>cias respecto a lo valores<br />
dados <strong>en</strong> ICSD m<strong>en</strong>ores a 0,14 Å para MnSO 4 y 0,01 Å para MnCO 3 .<br />
La carga neta q Mn <strong>de</strong>l Mn fue calculada a partir <strong>de</strong> la difer<strong>en</strong>cia <strong>en</strong>tre la carga <strong>de</strong> val<strong>en</strong>cia Z A y la<br />
suma <strong>de</strong> las poblaciones <strong>de</strong> Mullik<strong>en</strong> <strong>de</strong> los orbitales (245) <strong>de</strong>l átomo <strong>de</strong> Mn.<br />
q<br />
Mn<br />
= Z<br />
Mn<br />
−<br />
∑( PS)<br />
µ ∈Mn<br />
µµ (6.3)<br />
don<strong>de</strong> (PS) µµ es el elem<strong>en</strong>to diagonal <strong>de</strong>l producto <strong>en</strong>tre las matrices <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong> población y <strong>de</strong><br />
solapami<strong>en</strong>to correspondi<strong>en</strong>tes al orbital µ. El espín efectivo <strong>de</strong> la capa 3d <strong>de</strong>l Mn (S eff ) se calculó<br />
como la mitad <strong>de</strong> la difer<strong>en</strong>cia <strong>en</strong>tre las poblaciones <strong>de</strong> Mullik<strong>en</strong> con espín up y down (245) <strong>de</strong> los<br />
orbitales 3d <strong>de</strong>l átomo <strong>de</strong> Mn:<br />
⎛<br />
⎞<br />
1 ⎜<br />
↑<br />
↓<br />
⎟<br />
S<br />
eff<br />
= ⎜ ∑ ( P S )<br />
µµ<br />
− ∑ ( P S )<br />
µµ ⎟<br />
(6.4)<br />
2<br />
µ ∈Mn<br />
µ ∈Mn<br />
⎝ l ( µ ) = 2 l ( µ ) = 2 ⎠<br />
don<strong>de</strong> P ↑ y P ↓ son las matrices <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong> población <strong>de</strong> espín up y down respectivam<strong>en</strong>te y l(µ) es el<br />
mom<strong>en</strong>to angular <strong>de</strong>l orbital µ. Los valores <strong>de</strong> carga efectiva <strong>de</strong>l Mn y el espín neto <strong>de</strong> la capa 3d<br />
obt<strong>en</strong>idos mediante estos cálculos teóricos se muestran <strong>en</strong> la tabla 6.1.<br />
Tabla 6.1: Carga efectiva <strong>de</strong>l Mn (q A ) y espín neto <strong>en</strong> la capa 3d (S eff ) <strong>de</strong>l Mn obt<strong>en</strong>idos mediante cálculos<br />
teóricos basados <strong>en</strong> la teoría <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsidad funcional, para los compuestos estudiados <strong>en</strong> este trabajo.<br />
q Mn<br />
Compuesto<br />
S eff<br />
MnSe 0,697 (nº <strong>de</strong> 2,4035<br />
MnCl 2 0,850 2,4160<br />
MnS 0,868 2,3935<br />
MnSO 4 1,025 2,4325<br />
MnO 1,070 2,4065<br />
MnF 2 1,127 2,4395<br />
MnCO 3 1,151 2,4255<br />
Línea Kβ 1,3<br />
En el capítulo anterior hemos mostrado que, a veces, la <strong>de</strong>convolución espectral mediante el<br />
ajuste <strong>de</strong> picos <strong>en</strong> el espectro pue<strong>de</strong> llevar a resultados erróneos, porque la posición <strong>de</strong> los picos y sus<br />
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