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Previous issue date: 2005-02-28 / Universidade Federal de Minas Gerais / In this work we present first principles calculations with Density Functional Theory,
DFT, using norm-conserving pseudopotentials. Initially, we perform calculations
of structural properties for metallic barium, Ba, in the Local Density Approximation,
LDA, and Generalized Gradient Approximation, GGA, for the exchange and
correlation potential. This study aimed at familiarization with the formalism and
with the program SIESTA, which was used throughout this dissertation. The GGA
turned out to perform out better than LDA, yielding results close to experimental
values. After that, we perform structural calculations for Barium Oxide, BaO, in its
four allotropic forms, in the LDA and GGA. A study of the energetics of structural
phase transitions in this system was carried out in order to identify the sequence of
structural transitions. We find that LDA is unable to determine the correct sequence
of structural transitions, while GGA reproduces it correctly. Finally, we calculated
the phase transition pressures using the enthalpy method. These phase transition
pressures, at T = 0 K, are in reasonable agreement with ultrasoft pseudopotential
calculations. Our study shows that the use of GGA is fundamental for an adequate
description of the energetics of phase transitions in BaO. / Este trabalho consiste de cálculos de primeiros princípios utilizando a Teoria do
Funcional da Densidade, a DFT, com pseudopotenciais com conservação de norma.
Num primeiro momento, fizemos cálculos de propriedades estruturais para o Bário
metálico, Ba, na Aproximação de Densidade Local, LDA e na Aproximação de Gradientes
Generalizados, GGA, para o potencial de correlação e troca, com os intuitos
de aprendizado do formalismo e de familiarização com o programa SIESTA, que utilizamos
nesta dissertação. A aproximação GGA mostrou-se melhor que a LDA, com
resultados muito mais proximos dos resultados experimentais. Em seguida, fizemos
cálculos estruturais para o Oxido de Bário, BaO, para as quatro formas alotrópicas
deste composto nas aproximações LDA e GGA. Procedemos com um estudo da energética
do BaO para identificar a sequência de transições de fase. Constatamos que
a aproximação LDA não reproduz a sequência de transição de fase observada experimentalmente,
ao contrário da aproximação GGA, que foi capaz de reproduzí-la.
Por fim, calculamos as pressões de transição de fase, na aproximação GGA, através
do cálculo da entalpia dos sistemas. Estas pressões de transição de fases, a T = 0K,
estão em razoável acordo com resultados de cálculos feitos com pseudopotenciais
ultrasuaves. Nosso estudo mostra que o uso da aproximação GGA é fundamental
para uma descrição adequada da energética de transições de fase do BaO.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/5073 |
| Date | 28 February 2005 |
| Creators | Amorim, Rodrigo Garcia |
| Contributors | Rino, José Pedro |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Programa de Pós-graduação em Física, UFSCar, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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