Simulación de haluros y óxidos iónicos : estructura electrónica de cristales puros e impurificados con iones de metales de transición

Abstract

El trabajo que se describe en esta memoria es una investigación que descansa en dos herramientas habituales de la química cuántica: la aproximación de clúster (AC) y la teoría de la separabilidad electrónica (TSE). La AC implica la hipótesis de que el cristal está formado por grupos con funciones de onda bien separadas. Los grupos son identificables con iones aislados o con conjuntos de iones formando un clúster. Esta hipótesis es tanto más adecuada cuanto más débil sea la interdependencia entre las funciones de onda de los diversos grupos. La aplicación rigurosa de la AC conduce al cálculo de la estructura electrónica del clúster en el seno del entramado cristalino que lo rodea. La inclusión de los iones en torno al clúster obliga a que la función de onda de éste sea ortogonal a la del resto del cristal. El marco teórico para desarrollar con rigor la AC nos lo proporciona la TSE. En la TSE el sistema multielectrónico se divide en grupos activos y grupos inertes o congelados. La idea es resolver la estructura electrónica de los primeros bajo la influencia de los segundos que se mantienen congelados durante el cálculo. Como conclusión general podemos señalar que la utilización conjunta de la AC y la TSE nos proporciona un proveimiento hasta cierto punto general y sistemático para conocer cómo son las interacciones microscópicas existentes entre los iones de un sistema cristalino y poder, a partir de ellas, simular el comportamiento y las propiedades de estos sólidos iónicos.