Cálculos de primeiros princípios para BaO.
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Data de Publicação: | 2005 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFSCAR |
Texto Completo: | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/5073 |
Resumo: | In this work we present first principles calculations with Density Functional Theory, DFT, using norm-conserving pseudopotentials. Initially, we perform calculations of structural properties for metallic barium, Ba, in the Local Density Approximation, LDA, and Generalized Gradient Approximation, GGA, for the exchange and correlation potential. This study aimed at familiarization with the formalism and with the program SIESTA, which was used throughout this dissertation. The GGA turned out to perform out better than LDA, yielding results close to experimental values. After that, we perform structural calculations for Barium Oxide, BaO, in its four allotropic forms, in the LDA and GGA. A study of the energetics of structural phase transitions in this system was carried out in order to identify the sequence of structural transitions. We find that LDA is unable to determine the correct sequence of structural transitions, while GGA reproduces it correctly. Finally, we calculated the phase transition pressures using the enthalpy method. These phase transition pressures, at T = 0 K, are in reasonable agreement with ultrasoft pseudopotential calculations. Our study shows that the use of GGA is fundamental for an adequate description of the energetics of phase transitions in BaO. |
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Amorim, Rodrigo GarciaRino, José Pedrohttp://lattes.cnpq.br/680106732282303106f7178e-8ee2-45f4-bc33-3e17ffa8688f2016-06-02T20:16:54Z2005-06-202016-06-02T20:16:54Z2005-02-28AMORIM, Rodrigo Garcia. Cálculos de primeiros princípios para BaO.. 2005. 95 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2005.https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/5073In this work we present first principles calculations with Density Functional Theory, DFT, using norm-conserving pseudopotentials. Initially, we perform calculations of structural properties for metallic barium, Ba, in the Local Density Approximation, LDA, and Generalized Gradient Approximation, GGA, for the exchange and correlation potential. This study aimed at familiarization with the formalism and with the program SIESTA, which was used throughout this dissertation. The GGA turned out to perform out better than LDA, yielding results close to experimental values. After that, we perform structural calculations for Barium Oxide, BaO, in its four allotropic forms, in the LDA and GGA. A study of the energetics of structural phase transitions in this system was carried out in order to identify the sequence of structural transitions. We find that LDA is unable to determine the correct sequence of structural transitions, while GGA reproduces it correctly. Finally, we calculated the phase transition pressures using the enthalpy method. These phase transition pressures, at T = 0 K, are in reasonable agreement with ultrasoft pseudopotential calculations. Our study shows that the use of GGA is fundamental for an adequate description of the energetics of phase transitions in BaO.Este trabalho consiste de cálculos de primeiros princípios utilizando a Teoria do Funcional da Densidade, a DFT, com pseudopotenciais com conservação de norma. Num primeiro momento, fizemos cálculos de propriedades estruturais para o Bário metálico, Ba, na Aproximação de Densidade Local, LDA e na Aproximação de Gradientes Generalizados, GGA, para o potencial de correlação e troca, com os intuitos de aprendizado do formalismo e de familiarização com o programa SIESTA, que utilizamos nesta dissertação. A aproximação GGA mostrou-se melhor que a LDA, com resultados muito mais proximos dos resultados experimentais. Em seguida, fizemos cálculos estruturais para o Oxido de Bário, BaO, para as quatro formas alotrópicas deste composto nas aproximações LDA e GGA. Procedemos com um estudo da energética do BaO para identificar a sequência de transições de fase. Constatamos que a aproximação LDA não reproduz a sequência de transição de fase observada experimentalmente, ao contrário da aproximação GGA, que foi capaz de reproduzí-la. Por fim, calculamos as pressões de transição de fase, na aproximação GGA, através do cálculo da entalpia dos sistemas. Estas pressões de transição de fases, a T = 0K, estão em razoável acordo com resultados de cálculos feitos com pseudopotenciais ultrasuaves. Nosso estudo mostra que o uso da aproximação GGA é fundamental para uma descrição adequada da energética de transições de fase do BaO.Universidade Federal de Minas Geraisapplication/pdfporUniversidade Federal de São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Física - PPGFUFSCarBRFísica do estado sólidoTeoria do funcional da densidade (DFT)Transição de faseÓxido de bárioCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADACálculos de primeiros princípios para BaO.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis-1-1b4aec97c-ce67-4db7-a9eb-705ee0304266info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALDissRGA.pdfapplication/pdf1694261https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/5073/1/DissRGA.pdfc2c5939a19ff35188c90b90a07e5bcf2MD51THUMBNAILDissRGA.pdf.jpgDissRGA.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg8186https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/5073/2/DissRGA.pdf.jpg5ab3663e073b2f2d27cefe600dd150a5MD52ufscar/50732023-09-18 18:31:05.243oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/5073Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:31:05Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false |
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