Estudos teóricos dos efeitos de pressão nas propriedades magnéticas e eletrônicas do composto ferromagnético itinerante fraco 𝑆𝑐3𝐼𝑛.
Nome: DEIVID WILSON OLIVEIRA SANTANA
Tipo: Tese de doutorado
Data de publicação: 08/12/2022
Orientador:
Nome |
Papel |
|---|---|
| JORGE LUIS GONZALEZ ALFONSO | Co-orientador |
| WANDERLÃ LUIS SCOPEL | Orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
|---|---|
| FABIO ARTHUR LEÃO DE SOUZA | Examinador Externo |
| FLÁVIO GARCIA | Examinador Externo |
| JORGE LUIS GONZALEZ ALFONSO | Coorientador |
| VALBERTO PEDRUZZI NASCIMENTO | Examinador Interno |
| WANDERLÃ LUIS SCOPEL | Orientador |
Resumo: Os materiais rotulados como ferromagnéticos itinerantes fracos, compostos por elementos não magnéticos, são raros e intrigantes. Portanto, o estudo deste sistema físico representa um desafio na física da matéria condensada. Sendo seus representantes os compostos 𝑆𝑐3𝐼𝑛 e 𝑍𝑟𝑍𝑛2. Nesses sistemas, os elétrons desemparelhados das bandas 3d desempenham o papel principal em suas propriedades magnéticas. Resultados experimentais mostram que as principais características magnéticas destes compostos é o baixo momento magnético e baixa temperatura crítica de Curie (𝑇𝑐). No caso do 𝑆𝑐3𝐼𝑛, foi detectado experimentalmente um aumento das propriedades magnéticas deste composto, como a temperatura de Curie e momento magnético quando submetida a pressão hidrostática. Este comportamento é anômalo aos compostos ferromagnetos e desvendar o mecanismo que fundamenta esse fenômeno é um dos temas abordado deste trabalho de tese. Nossa abordagem será teórica, utilizando cálculos de primeiros princípios através da Teoria do Funcional da Densidade (DFT) para simular os efeitos das pressões aplicadas na estrutura eletrônica, e estudar as propriedades eletrônicas, magnéticas e estruturais do 𝑆𝑐3𝐼𝑛 em conjunto com a teoria de Stoner, corrigida pela teoria de renormalização de flutuação de spin de Moriya. Os cálculos teóricos em pressão ambiente confirmam o protagonismo dos elétrons que ocupam os orbitais 𝑑−𝑆𝑐 na origem das propriedades magnéticas e elétricas desse composto estudado. Nossos resultados mostram a diminuição do momento magnético do átomo de escândio sobre pressão hidrostática e de sua densidade de estados não polarizada para os orbitais 𝑑−𝑆𝑐 na energia de Fermi. Esses resultados são combinados com o modelo teórico de Moriya-Kawabata e resultados experimentais para explicar a dependência de 𝑇𝑐 com aplicação de pressão. Nesse sentido, nossos resultados concluem que o aumento da temperatura de Curie com a pressão 𝑑𝑇𝑐𝑑𝑃, observado em resultados experimentais, está relacionada ao aumento da interação de troca elétron-elétron 𝐼 entre os elétrons de condução que ocupam as bandas do 𝑑−𝑆𝑐 do composto 𝑆𝑐3𝐼𝑛.
