Estructura geométrica y electrónica de cúmulos bimetálicos Au–Ni mediante algoritmos genéticos y teoría de funcionales de la densidad

Abstract

"En este trabajo se estudió la estabilidad energética de los cúmulos de Au y Ni, así como de los bimetálicos AuNi. La búsqueda de los mínimos globales se llevó a cabo a través de una guía automatizada por algoritmos genéticos implementados en el programa USPEX. El criterio para determinar si una estructura permanece en la población fue la energía, de manera que el algoritmo genético favorece las estructuras más aptas, es decir, las de menor energía. Para probar que el algoritmo genético encuentra las estructuras más estables, se probó el Au13 usando 50 generaciones y la estructura reportada en la literatura como semilla. La estructura localizada fue la reportada y corresponde a una estrutura plana con un solo electrón desapareado. Para el Au14 y Au15, las estructuras fueron tridimensionales y áltamente simétricas. Para los cúmulos de Ni13, Ni14 y Ni15, las estruturas también fueron tridimensionales y simétricas. Debido a que los cúmulos de Ni presentan electrones desapareados, es necesario usar más de 20 generaciones. Para estos cúmulos, los potenciales clásicos no son adecuados para estudiar la estabilidad de cúmulos pequeños con momentos magnéticos elevados. Para los cúmulos bimetálicos Au7Ni6, Au7Ni7 y Au7Ni8, todas las estructuras localizadas fueron tridimensionales. El Au se segrega hacia la superficie del cúmulo, mientras que los átomos de Ni tienden a permanecer en el centro del cúmulo en posiciones en donde se maximiza el número de enlaces Au-Ni, los cuales estabilizan a las estructuras."