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Acoplamiento espín fonón en la antiperovskita Mn3NiN

Resumen

La familia de antiperovskitas de nitruros base manganeso está compuesta por materiales magnéticos que presentan antiferro- magnetismo no colineal en presencia de frustración magnética. Dentro de esta familia se encuentra el compuesto Mn3NiN el cual fue el objeto de estudio en esta investigación. Diferentes reportes han confirmado la existencia de un fuerte acoplamiento entre la estructura magnética y la estructura cristalina en dicho compuesto. Específicamente, este acoplamiento ha sido confirmado experimentalmente por medio de estudios sobre piezomagne- tismo(Boldrin et al., 2018a) y expansión térmica negativa(Wu et al., 2013). Por otra parte, los estudios teóricos enfocados en antiperovskitas siguen siendo muy escasos y debido a esto aún no hay un entendimiento completo del acoplamiento magnetoestructural. Por esta razón, en la presente investigación se estudió teóricamente el acoplamiento espín-fonón en la antiperovskita Mn3NiN mediante cálculos de primeros principios basados en DFT. Se calcularon y analizaron las frecuencias de los fonones, los vectores propios y las curvas de dispersión de fonones para cada uno de los ordenamientos magnéticos de Mn3NiN. En el análisis de resultados se estudió la relación entre el comportamiento de los fonones del material y los ordenamientos magnéticos que este presenta, teniendo en cuenta los efectos de correlación. De manera específica, se estudió el comportamiento de los modos de fonón involucrados en el acoplamiento espín-fonón. Se realizó un estudio de la influencia de los efectos de correlación sobre los fonones y el acoplamiento espín-fonón calculado teóricamente. Por último, se estudiaron los efectos del volumen del sistema sobre la frecuencia de los fonones y se indagó en la importancia del manganeso para el acoplamiento espín-fonón observado en Mn3NiN.