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Investigación del efecto del sitio central en el octaedro de la antiperovskita Mn3Ni y Mn3NiN

Resumen

La familia de antiperovskitas Mn3AN (A = Zn, Cu, Ni, ..) es conocida por exhibir expansión térmica negativa (Kodama et al., 2010), efecto anómalo de Hall (Boldrin et al., 2019) y antiferromagnetismo no colineal (Fruchart and F. Bertaut, 1978) (AFM) debido a la frustración magnética presente en la estructura magnética de los átomos de manganeso en los planos (111). Estudios previos de este material se han enfocado, en su mayoría, en hallazgos experimentales y han estado dedicados primordialmente en entender las propiedades magneto-estructurales presentes en estas antiperovskitas. Adicionalmente, una exhaustiva revisión bibliográfica evidenció la carencia de estudios teóricos enfocados en elucidar la influencia del sitio central sobre la estructura electrónica de la antiperovskita. Por ende, nuestro estudio se enfocó en investigar teóricamente, mediante cálculos de primeros principios basados en DFT, el efecto del sitio del nitrógeno en las propiedades estructurales y electrónicas en la antiperovskita Mn3NiN. Por lo tanto, el análisis consistió en observar cambios en la estructura electrónica por medio de analizar la estructura de bandas, densidades de estados y el estado de oxidación de los átomos en presencia y ausencia del nitrógeno considerando los cuatro ordenamientos no colineales antiferromagnéticos permitidos por simetría. Los resultados demuestran una modificación tangible en la estructura electrónica cerca a la energía de Fermi, además de cambios estructurales, asociados al parámetro de red, debido a la incorporación del nitrógeno.