Propiedades vibracionales y magnéticas en la teoría del funcional de la densidad

Resumen

En esta tesis cabe distinguir una doble contribucion: una metodologica, en la que se desarrollan nuevas tecnicas de calculo, y otra practica, en donde se estudian propiedades vibracionales y magneticas de sistemas con caracteristicas que les hacen atractivos desde un punto de vista tecnológico. Se ha desarrollado un código de respuesta lineal en teoria de perturbaciones del funcional de la densidad, para obtener las segundas derivadas de la energia respecto a desplazamientos atomicos (la matriz dinamica) empleando una base de orbitales atomicos localizados. Esto permite obtener los modos de vibración partiendo de primeros principios. El codigo ha sido apliado para estudiar el efecto de la trasferencia de carga en fullerenos (C60 -n con n=0,1,2,3...6), encontrandose que los corrimientos observados experimentalmente en las frecuencias son efecto principalmente del dopaje y que el entorno de la molécula juega un papel secundario. Tambien se han analizado modos locales de vibración asociados a un buen numero de defectos ligeros (diferentes complejos de hidrógeno, oxigeno, carbono y boro) en silicio. La precisión en las frecuencias obtenidas permite una mejor interpretación de los espectros Raman e infrarrojo obtenidos experimentalmente. Igualmente, se ha desarrollo una formulación de la teoria de perturbaciones dependientes del tiempo, que permite obtener excitaciones de sistemas magneticos no colineales (magnones), generalizando asi los metodos existentes hasta el momento. Finalmente, se ha realizado un estudio de las propiedades de acoplo magnetico en sandwiches de Fe y FeSi, en función del espesor del FeSi, con el objetivo de comprender el mecanismo que hace que este dispositivo tenga un comportamiento diferentes al de otros sistemas que emplean materiales metalicos como espaciador.