Modelo molecular para o magnetismo em ferro, cobalto e níquel

Abstract

Nesta tese de doutorado, propomos um modelo molecular para o magnetismo em Fe, Co e Ni. Para atingir nosso objetivo, realizamos cálculos ab-initio de orbitais moleculares usando os funcionais de densidade UB3LYP, UBLYP, UBHLYP, UBP86, UBP386, UB3PW91, PBE1PBE e LSDA. Também fizemos uso dos métodos: UHF, CIS e MP4. As funções de bases utilizadas foram 6-311G(d,p), LanL2DZ e LanL1mb. Os cálculos computacionais que realizamos, utilizando o programa Gaussian, dizem respeito aos estados de spin tripleto, quinteto e septeto dos clusters Fe2, Co2 e Ni2. Em nossa proposta de trabalho, focamos o modelo para o cristal em que o estado de spin quinteto representa muito bem o estado magnético desses três metais de transição. Não tivemos a pretensão de estudar as moléculas diatômicas. Para cada um dos clusters Fe2, Co2 e Ni2 fizemos a análise da configuração eletrônica, da energia total, da largura da banda d, do desdobramento de spin, da profundidade da banda s, da população orbital total do estado quinteto e das energias HOMO (nível de Fermi). Dentre outros fundamentos, utilizamos as teorias de Stoner e Pauling para o ferromagnetismo. Constatamos que o nosso modelo molecular, apresentado nessa tese de doutorado, nos conduz a uma boa compreensão do magnetismo 3d. Esse trabalho está dividido em quatro capítulos. No primeiro capítulo, tecemos algumas considerações sobre o histórico e fundamentos do magnetismo. No segundo capítulo, descrevemos o procedimento teórico que utilizamos nesse trabalho. No terceiro capítulo, apresentamos nossos resultados e discussões. Finalmente, no quarto capítulo encontram-se nossas conclusões e nossas perspectivas no caminho da construção de um modelo simples e eficiente para o magnetismo