Estudio de las propiedades electrónicas y ópticas del superconductor Sm3xY3(1-x)Ba5Cu8O18 mediante el método LAPW+lo

Resumen

En este trabajo se presenta un cálculo de las propiedades electrónicas y ópticas, de la familia de superconductores de alta temperatura crítica (T_c > 90 K) Sm_3xY_3(1-x)Ba₅Cu₈O₁₈ (Sm_3xY_3(1-x)58), para 0 < x < 1, así  como  las  de Y₁Ba₂Cu₃O₇ (Y123) y las de Sm₁Ba₂Cu₃O₇ (Sm123), realizado utilizando el método de primeros principios LAPW+lo (por sus siglas en inglés, linearized augmented plane wave + local orbitals), dentro de la teoría DFT (density fuctional theory). La densidad de estados electrónicos (DOS, Density of States) y la conductividad óptica se calculan para cuatro estructuras cristalinas generadas al variar x (para x = 0; 1/3; 2/3; 1). El objetivo fue determinar la DOS (parcial y total) y la conductividad óptica a bajas energías. En particular el efecto de los orbitales f del Sm cerca de la energía de Fermi (E_f). Se encontró que al sustituir átomos de Sm por los de Y, la DOS total se ve afectada alrededor de E_f , debido a la contribución de los orbitales f del Sm. Cuando el sistema cuenta con dos átomos de Y y uno de Sm (Sm1Y258). el valor de la DOS total en la E_f aumenta 547 % con respecto al compuesto Y358, Cuando el sistema cuenta con 2 átomos de Sm y uno de Y (Sm₂Y₁58), el valor de la DOS total en la E_f aumenta 1043 % con respecto al compuesto Y358. Mientras que para el caso del Sm358, aumenta 1432 %. Para el Sm123 y Sm358 la conductividad óptica presenta un pico cercano al origen. Mientras que para el Y358 no presenta ningún pico en la conductividad y presentando valores muy bajos cerca al origen. Para los casos x = 1/3 y 2/3 encontramos que la conductividad se ve modificada cerca del origen. El valor más alto ocurre para el sistema que contiene dos átomos de Sm, esto fue a 0.14 eV.