- Propiedades estructurales, electrónicas y magnéticas en materia condensada: técnicas hiperfinas, nanoscópicas y cálculos ab initio. Contacto: Rentería Mario (renteria@fisica.unlp.edu.ar)

El estudio de los fenómenos que la inclusión de impurezas y defectos generan en los sistemas intrínsecos es un tema de fuerte interés en Materia Condensada. Estos materiales así modificados no solo poseen un gran interés en potenciales aplicaciones tecnológicas sino que constituyen un desafiante escenario para el desarrollo de la ciencia básica. En nuestra línea de investigación realizamos un doble abordaje experimental (aplicando,  principalmente, técnicas subnanoscópicas hiperfinas, campo denominado Nuclear Solid-State Physics) y teórico a partir de primeros principios (ab initio) a fin de poder obtener la máxima información sobre propiedades estructurales, electrónicas y magnéticas que guardan los resultados experimentales. Principalmente utilizamos la técnica nuclear Time-Differential  Perturbed γ-γ Angular Correlation Spectroscopy (PAC) y diversos métodos de cálculo ab initio de estructura electrónica basados en la Teoría de la Funcional Densidad (APW+lo, CP-PAW, SIESTA, etc.). Como los observables medidos, como el tensor gradiente del campo eléctrico (EFG), son extremadamente sensibles a la asimetría de la densidad electrónica en el entorno muy cercano al núcleo-sonda donde se determinan, este    doble abordaje requiere del empleo de métodos de cálculo de frontera, donde la función de onda cerca del núcleo sea descripta de forma muy exacta. Este abordaje se convierte así en una poderosa herramienta que proporciona información electrónica muy precisa y local del átomo-sonda (generalmente impurezas situadas adecuadamente en la red huésped del material), de su entorno cercano y de todo el sistema impureza-huésped. De esta forma, confrontando los resultados experimentales con predicciones de primeros principios es posible obtener valiosa información sobre deformaciones estructurales de la red huésped, localización y estado de carga de las impurezas y/o defectos, niveles energéticos de impureza y densidades de estado del sistema, transiciones de fases estructurales y magnéticas, entre otras. Los sistemas abordados son por lo general óxidos semiconductores y aisladores, siendo también de interés los sistemas metálicos,  tanto en estado bulk como en sistemas de menor dimensionalidad, como en el estudio de superficies.

Investigadores: Rentería Mario, Darriba Germán
Colaborador: Runco Jorge

 

- Técnicas de cálculo ab initio aplicadas a la determinación de propiedades en materiales con aplicaciones eléctricas, magnéticas y mecánicas. Coordinador: Leonardo  Errico (errico@fisica.unlp.edu.ar).

En esta línea de investigación se estudia en forma teórica (mediante métodos de primeros principios) con una fuerte apoyatura experimental (técnicas magnetométricas, hiperfinas, de absorción de rayos X, microscopías de fuerza atómica, y electrónica de barrido y transmisión, y técnicas complementarias de caracterización) óxidos binarios, complejos (ferritas con estructura espinela), aleaciones y sistemas intermetálicos tanto en volumen como superficies y heteroestructuras. En estos sistemas, la formación de defectos o el dopaje producen cambios en las propiedades estructurales, electrónicas y la respuesta magnética de los mismos. La relación entre estas respuestas y los cambios en las propiedades electrónicas y estructurales de los sistemas en estudio en función del tipo y concentración de defectos es un tema abierto al que pretende aportar el presente proyecto. El objetivo de estos estudios es, a partir de los resultados experimentales y de modelos de primeros principios, predecir el comportamiento de los sistemas en estudio en función del tipo/concentración de defectos y el rol de las superficies e interfaces en sus diferentes propiedades. A largo plazo, y con base a los resultados, se pretende que el estudio de estos sistemas por medio de métodos computacionales permita diseñar materiales con una configuración óptima para su uso en diferentes áreas de aplicación.

Investigadores: Alonso Roberto, Errico Leonardo, Mudarra Azucena, Gil Rebaza Arles, Fernández Victoria
Becarios doctorales: Bastidas Briceño, Ruby, Medina Chanduvi Hugo, Rondán Wilfredo