Simulaciones de Teoría de Funcionales de Densidad de Skaergaardita (CuPd) con una Corrección U de Hubbard Autoconsistente
Autores: Napoli, Martino; Maris, Assimo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Simulaciones de Teoría de Funcionales de Densidad de Skaergaardita (CuPd) con una Corrección U de Hubbard Autoconsistente
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Química
Palabras clave
Electrónica
Bandas de fonones
DFT
Skaergaardita
Catalizador
Banda de valencia
Licencia
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Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
Se investigan las bandas electrónicas y de fonones de la Skaergaardita utilizando la teoría del funcional de densidad (DFT) tal como se implementa en Quantum ESPRESSO. La Skaergaardita es un mineral de cobre y paladio (CuPd) que se encuentra en la intrusión de Skaergaard con una estructura tipo CsCl (B2). Debido a su estructura porosa, presenta una gran área de superficie disponible para interacciones, lo que la convierte en un catalizador prometedor. El funcional PBE-GGA con un término localizado tipo Hubbard (DFT+U) se combina con pseudopotenciales ultrasuaves y conservadores de norma, y se aplica un enfoque convencional con una densa malla de Monkhorst-Pack de puntos 12 x 12 x 12. Las bandas de valencia electrónicas están constituidas principalmente por orbitales 3d de Cu y orbitales 4d de Pd, y se puede reconocer un pseudo-gap. Con respecto a DFT, DFT+U causa un desplazamiento general hacia abajo en la banda de valencia. Las ramas de fonones acústicos y ópticos están separadas por un pequeño gap de unos pocos cm alrededor de 150 cm y muestran una curva de densidad de estados típica de materiales ordenados. Estos resultados destacan la fiabilidad de DFT+U en el estudio de sistemas bimetálicos con escasos puntos de referencia experimentales, ofreciendo información sobre el comportamiento de la Skaergaardita y sus posibles aplicaciones en la ciencia de materiales, como reacciones de reducción y almacenamiento de hidrógeno.
Descripción
Se investigan las bandas electrónicas y de fonones de la Skaergaardita utilizando la teoría del funcional de densidad (DFT) tal como se implementa en Quantum ESPRESSO. La Skaergaardita es un mineral de cobre y paladio (CuPd) que se encuentra en la intrusión de Skaergaard con una estructura tipo CsCl (B2). Debido a su estructura porosa, presenta una gran área de superficie disponible para interacciones, lo que la convierte en un catalizador prometedor. El funcional PBE-GGA con un término localizado tipo Hubbard (DFT+U) se combina con pseudopotenciales ultrasuaves y conservadores de norma, y se aplica un enfoque convencional con una densa malla de Monkhorst-Pack de puntos 12 x 12 x 12. Las bandas de valencia electrónicas están constituidas principalmente por orbitales 3d de Cu y orbitales 4d de Pd, y se puede reconocer un pseudo-gap. Con respecto a DFT, DFT+U causa un desplazamiento general hacia abajo en la banda de valencia. Las ramas de fonones acústicos y ópticos están separadas por un pequeño gap de unos pocos cm alrededor de 150 cm y muestran una curva de densidad de estados típica de materiales ordenados. Estos resultados destacan la fiabilidad de DFT+U en el estudio de sistemas bimetálicos con escasos puntos de referencia experimentales, ofreciendo información sobre el comportamiento de la Skaergaardita y sus posibles aplicaciones en la ciencia de materiales, como reacciones de reducción y almacenamiento de hidrógeno.