Propiedades estructurales y electrónicas en la nueva antiperovskita v3AuN con antiferromagnetismo no colineal

Durán Pinilla, Jhonatan Mackalister

Propiedades estructurales y electrónicas en la nueva antiperovskita v3AuN con antiferromagnetismo no colineal

dc.contributor.advisor	García Castro, Andrés Camilo
dc.contributor.author	Durán Pinilla, Jhonatan Mackalister
dc.contributor.evaluator	Páez González, Carlos José
dc.contributor.evaluator	Miranda Mercado, David Alejandro
dc.date.accessioned	2022-09-22T15:23:21Z
dc.date.available	2022-09-22T15:23:21Z
dc.date.created	2022-09-19
dc.date.issued	2022-09-19
dc.description.abstract	La estructura antiperovskita exhibe un conjunto diverso de propiedades físicas y químicas no convencionales generadas por las amplias características estructurales heredadas de sus contrapartes perovskitas y los cationes permitidos en el sitio A. La familia Mn3BN ha mostrado propiedades notables que van desde el efecto piezomagnético hasta el magnetismo frustrado, lo que hace que este campo sea de amplio interés actualmente en la comunidad científica. Entre este tipo de materiales, también se han reportado la familia de antiperovskitas a base de Vanadio, V3BX, con B = Ga, Ge, As, P y X = C y N, en las que, para V3BN con B = P y As, se encontraron propiedades superconductoras. Sin embargo, se ha informado que la V3BN previamente estudiada cristaliza en una estructura anti-postperovskita ortorrómbica en capas con el grupo espacial Cmcm lejos de la simetría cúbica mostrada por sus contrapartes basadas en Mn. Además, la investigación anterior se ha centrado principalmente en hallazgos experimentales, como la síntesis de muestras y la caracterización del mecanismo superconductor exhibido en la fase anti-postperovskita. Además, la familia ha reportado la antiperovskita cúbica, V3AuN donde las propiedades asociadas con la estructura magnética entrelazada y su simetría, todavía están en búsqueda. Tal que, en este estudio, exploramos teóricamente la estabilidad estructural y el magnetismo quiral de un compuesto antiperovskita a basa de Vanadio predicho estable en la simetría cúbica Pm3m. Por lo tanto, se llevaron a cabo cálculos de primeros principios en el marco de la teoría funcional de la densidad, DFT, y se centraron en el estudio de las propiedades estructurales, magnéticas y vibracionales del compuesto V3AuN recientemente propuesto. Demostramos que la estructura del estado fundamental pertenece a una fase cúbica y mostramos la estabilidad estructural del material en esta fase en términos de la dispersión de fonones. Además, encontramos que la estructura magnética de la simetría del estado fundamental muestra un ordenamiento magnético quiral dentro de un estado antiferromagnético no colineal. Esto último explicado en términos de la frustración magnética de los átomos de Vanadio organizados en redes de Kagomé en los planos (111).
dc.description.abstractenglish	The antiperovskite structure exhibits a diverse ensemble of unconventional physical and chemical properties generated by the wide structural features inherited from their perovskites counterparts and the allowed cations at A sites. As such, the MnBN family has shown remarkable properties that go from piezomagnetic effect to frustrated magnetism, making this field of broad interest within the scientific community. Among this type of materials, the Vanadium-based antiperovskite family, V3BN, has been also reported with B = Ga, Ge, As, and P in which, for B = P and As, superconducting properties were found. Nevertheless, the V3BN previously studied has been reported to crystallize in a layered orthorhombic anti-postperovskite structure with space group Cmcm far from the cubic symmetry shown by its Mn-based counterparts. Moreover, previous research has been mostly focused on experimental findings, such as sample synthesis and characterization of the superconducting mechanism exhibited in the anti-postperovskite phase. Then, similar cubic antiperovskite compounds among this family, like V3AuN, where topological properties associated with intertwined magnetic structure and their symmetry, are still in pursuit. As such, in this study, we theoretically explored the structural stability and the chiral magnetism of a predicted Vanadium-based antiperovskite compound stable in the Pm3m cubic symmetry. Therefore, first-principles calculations in the framework of density-functional theory, DFT, were carried out and were focused on the study of the structural, magnetic, and vibrational properties of a newly proposed V3AuN compound. We demonstrate that the ground state structure belongs to a cubic phase and showed the structural stability of the material in this phase in terms of its phonon spectra. Furthermore, we found that the magnetic structure of the ground state symmetry shows a chiral magnetic ordering within a non-collinear antiferromagnetic state. The latter is explained in terms of the magnetic frustration of the Vanadium atoms organized in a Kagomé lattice in the (111) planes.
dc.description.degreelevel	Pregrado
dc.description.degreename	Físico
dc.description.orcid	https://orcid.org/0000-0002-3378-5268
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier.instname	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponame	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourl	https://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.uri	https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/11712
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty	Facultad de Ciencias
dc.publisher.program	Física
dc.publisher.school	Escuela de Física
dc.rights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommons	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.license	Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject	Antiperovskita
dc.subject	Magnetismo no colineal
dc.subject	Frustración geométrica
dc.subject	Estructura electrónica
dc.subject	Teoría funcional de la densidad
dc.subject.keyword	Antiperovskite
dc.subject.keyword	Non-Colinear Magnetism
dc.subject.keyword	Geometric Frustration
dc.subject.keyword	Electronic Structure
dc.subject.keyword	Density Functional Theory
dc.title	Propiedades estructurales y electrónicas en la nueva antiperovskita v3AuN con antiferromagnetismo no colineal
dc.title.english	Structural and electronic properties in the new antiperovskite V3AuN with non-colinear antiferromagnetism
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversion	http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.local	Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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