Análise da distribuição de cargas atômicas no modelo RVB para supercondutores

Abstract

Cálculos de orbitais moleculares usando a Teoria do Funcional de Densidade (DFT) em nível BLYP com funções de base LanL1mb e LanL1dz foram executados para os supercondutores: Nb3Ge, MgB2, LaBa2Cu3Oy, La2-xSrxCuO4, YBa2Cu3Oy, TlBa2Ca2Cu3O8+δ, HgBa2Ca2Cu3O8+δ, LaO1-xFxFeAs e o Ba1-xKxFe2As2. Utilizamos modelos de cluster (aglomerado) baseados na célula unitária com os átomos de fronteira saturados com hidrogênio, o que minimiza o excesso de elétrons no cluster devido às ligações flutuantes. O cluster foi considerado diamagnético. Foram avaliados a distribuição de cargas atômicas e o gap de energia HOMO-LUMO (Highest Occupied Molecular Orbital - Lowest Unoccupied Molecular Orbital: Orbital Molecular de Mais Alta Energia Ocupado - Orbital Molecular de Mais Baixa Energia Desocupado). Os resultados foram interpretados à luz da teoria da ressonância não-sincronizada das ligações covalentes (RVB), como originalmente proposta por Linus Pauling. Uma característica de todos os sistemas investigados neste trabalho é a existência de um gap HOMO-LUMO da ordem de meV e uma distribuição de cargas compatível com a RVB. Apesar de não ser clara sua relação com a supercondutividade, o gap de energia HOMO-LUMO é da mesma ordem de magnitude do gap supercondutor medido experimentalmente. Em adição, verificou-se que os metais presentes nos sistemas investigados se encontram nos três estados de oxidação e na proporção requerida pelo princípio da eletroneutralidade de Pauling. Estes resultados reforçam o modelo RVB e convalidam esta proposta como uma teoria alternativa para a compreensão da supercondutividade. A coerência entre os argumentos da RVB e os resultados dos cálculos para a distribuição de cargas são discutidos