Efecto del intercambio exacto sobre el Band Gap en óxidos metálicos - Rivera Almazo, Marcos (Universidad Autónoma Metropolitana, 2019)
Algunos óxidos de metales de transición y de metaloides presentan valores de band gap adecuados para su uso en aplicaciones tales como catálisis y celdas solares. Desafortunadamente, algunas aproximaciones teóricas usadas para describir estos sistemas, como el uso de funcionales de intercambio y correlación tipo LDA y GGA en Teoría de Funcionales de la Densidad bajo el marco de Kohn-Sham, suelen predecir incorrectamente el valor del band gap. El uso de funcionales híbridos, que incluyen una fracción de intercambio exacto, puede mejorar el cálculo de esta propiedad si la fracción adecuada de dicha contribución es elegida. En esta tesis se muestra un estudio del efecto del intercambio exacto en distintos óxidos de metales de transición y metaloides. Los cálculos realizados para dicho fin fueron realizados usando el programa CRYSTAL, el cual permite estudiar sistemas periódicos utilizando funciones localizadas como base. En una primera parte se describe la base teórica de la contribución de intercambio. Después, se muestran los fundamentos del código CRYSTAL, con énfasis en la resolución de las integrales bielectrónicas, analizando además los beneficios que implicaría su uso sobre cómputo heterogéneo y cuales son las condiciones para que esto pueda ocurrir. Finalmente, se analizan los resultados obtenidos sobre el efecto de la fracción de intercambio exacto sobre el band gap en los sistemas estudiados, mostrando que un valor adecuado de intercambio conserva buenos resultados para las propiedades geométricas y mecánicas, y que el funcional GGA PBE describe de forma incorrecta estos sistemas.