Efeitos de interface e confinamento em heteroestruturas de YBCO/LSMO: um estudo ab initio
Carregando...
Data
Autor(es)
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Maria Carolina de Oliveira Aguiar
Cinthia Piamonteze
Eduardo Bonini Guedes
Cinthia Piamonteze
Eduardo Bonini Guedes
Resumo
Nesta dissertação investigamos teoricamente as propriedades estruturais, magnéticas
e eletrônicas de heteroestruturas YBa 2 Cu 3 O 7−δ (YBCO)/La 1−x Sr x MnO 3 (LSMO),
de modo a tentar compreender as alterações nos estados do cobre e do manganês
geradas pela presença da interface. Foram construídos dois tipos de heteroestrutura,
compostas pelas duas possíveis terminações estequiométricas do YBCO na interface
e, através de cálculos DFT e DFT+U, observamos que a metodologia DFT é mais
adequada para a descrição do YBCO bulk, ao descrever corretamente a fase não
magnética e a estrutura de bandas do material. O LSMO bulk é melhor descrito
pela técnica DFT+U, que reproduz corretamente os momentos magnéticos nos
manganeses próximos ao lantânio e o comportamento half-metal.
A presença do LSMO na interface, juntamente com o strain epitaxial gerado pelo
substrato (SrTiO 3 ), diminui a distância entre os planos CuO 2 em ≈ 0.4Å e aumenta
a distância entre o cobre do plano e o oxigênio logo acima na estrutura (apical) em
≈ 0.3Å na interface mais realista construída. Essas grandezas são relevantes para
a supercondutividade, pois influenciam nos hoppings e na repulsão coulombiana
no material, parâmetros que no modelo p − d são os únicos cuja alteração afeta os
valores de temperatura crítica nos cupratos.
Observamos uma indução de momentos magnéticos nos cobres do YBCO de 0.05μ B
na interface mais realista terminada em plano, em concordância com o observado
para experimentos de absorção de raio-X (0.06μ B por cobre). A magnetização
observada nos cobres é gerada por uma transferência de ≈ 0.1 elétrons do LSMO
para o cobre, que decai ao se afastar da interface. Além da transferência de carga
ocorre uma redução na densidade de estados projetada nos cobres próximo à energia
de Fermi, que também decai ao se afastar da interface e pode estar conectada a
transição metal-isolante observada na fase normal experimentalmente.
Abstract
Assunto
Interfaces, Cupratos supercondutores, Óxidos de manganês, Óxidos, Estrutura eletrônica
Palavras-chave
Fase normal, Cupratos, Manganitas, Interfaces, Magnetismo, DFT, DFT+U