Maestría en Ciencias e Ingeniería de Materiales
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- Efectos energéticos y electrónicos de los estados magnéticos de la superficie a-Fe2O3 (0001) en la adsorción de Au8(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2017-03-06) MONTOYA MORENO, ARNULFOEn este trabajo se estudió teóricamente el efecto energético y electrónico de los electrones desapareados de la superficie más estable de la hematita, a-Fe2O3 (0001), en la adsorción del cúmulo Au8 usando la teoría de funcionales de la densidad (DFT, por sus siglas en inglés). Estos electrones desapareados modifican el momento magnético (m), por lo tanto, se determinó la variación de la energía total para los diferentes estados magnéticos de la superficie. Se realizaron cálculos de espín polarizado considerando la magnetización generada por los electrones desapareados de Fe de la superficie de a-Fe2O3 (0001). La a-Fe2O3, es un material abundante y de bajo costo, además de que no representa un peligro para el medio ambiente pues no es tóxico. La eliminación de CO de las emisiones de los automóviles durante el arranque del motor se dificulta porque el convertidor catalítico sólo es eficiente hasta que se alcanza una temperatura entre 250 a 350 °C, sin embargo, los cúmulos de Au son activos catalíticamente a 0 ºC. Particularmente se sabe que el cúmulo de Au8 es el cúmulo más pequeño que presenta actividad catalítica en la oxidación de CO, por lo cual el sistema Au/a-Fe2O3 es utilizado para tal fin. Además de la actividad catalítica del cúmulo, se sabe que la interfase del sistema proporciona sitios activos para la oxidación de CO, aunque no se tiene conocimiento preciso acerca de los momentos magnéticos (m) del Fe en la a-Fe2O3 (0001). Los métodos utilizados en química cuántica constituyen una herramienta que complementa la información experimental, entre estos la Teoría de Funcionales de la Densidad permite conocer detalladamente los momentos magnéticos del Fe y la estructura electrónica de la a-Fe2O3 (0001).
- Fonones ab initio para el cálculo de la conductividad térmica en TiO2(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2017-07-27) BALLESTEROS OLVERA, MIRIAMEn este proyecto de investigación se determinó la conductividad térmica del TiO2 en fase anatasa y rutilo, en función de las vibraciones de la red (fonones) a través de una ecuación tipo Klemens-Callaway y la ecuación de Boltzmann. Los modelos correspondientes utilizan la celda unitaria convencional característica de cada fase. Consiste de dos superceldas, una de 3×3×1 que contiene 108 átomos y otra de 2×2×2 con 48 átomos, para la anatasa y el rutilo, respectivamente. La optimización energética, se realizó empleando la aproximación de densidad local (LDA, por sus siglas en inglés), y el modelo del proyector de onda aumentada (PAW, por sus siglas en inglés). Las vibraciones de la red se obtuvieron mediante la Teoría de Funcionales de la Densidad (DFT, por sus siglas en inglés), empleando la aproximación de fonón congelado, también conocida como aproximación de supercelda, además de la aproximación de repuesta lineal. Debido a que los materiales semiconductores constituyen un reto para los métodos de estructura electrónica, en este protocolo se pondrá énfasis en el nivel de teoría empleado (funcional de intercambio-correlación y funciones de base), así como en la validación de la dispersión fonónica a través de dos métodos de cálculo: la aproximación de supercelda y la respuesta lineal de la densidad electrónica. La contribución principal de este trabajo de maestría es el establecimiento de la relación explícita entre la conductividad térmica y las vibraciones de la red del dióxido de titanio calculadas mediante la DFT.