Cálculos de primeiros princípios das propriedades hiperfinas do CdMo04, através do Wien2k

Neste trabalho, apresenta-se a análise das propriedades estruturais, energéticas, hiperfinas e eletrônicas do composto (CdMoO4), para o qual foi estudado uma célula unitária com 18 átomos. Este estudo foi realizado por meio da utilização de cálculos de primeiros princípios dentro do formalismo da Teoria do Funcional Densidade (DFT – Density Functional Theory), empregando-se a ferramenta computacional FP-LAPW (Full Potential Linear Augmented Plane Wave), na qual é utilizado a Aproximação de Gradiente Generalizado. Todos os procedimentos de cálculos foram realizados através do código computacional do software WIEN2k. Diante desta premissa, a partir de dados experimentais aplicados nos cálculos de simulação computacional, foram obtidos a otimização da geometria cristalina, parâmetros de rede e volume da célula unitária. Verificou-se a partir do gráfico que descreve a variação da energia em relação ao volume, que a célula energeticamente mais estável foi acrescida percentualmente em um volume de 5% do experimental enquanto a razão entre os parâmetros de rede c e a (c/a) aumentou em 0,5%, o que corresponde a um acréscimo nos parâmetros de rede e distâncias interatômicas. Na estrutura cristalina otimizada, cada íon Cd é coordenado por oito íons O a uma distância de 2,45 e 2,44 Å, enquanto cada íon Mo é coordenado por quatro íons O a uma distância interatômica de 1,79 Å, assim como os parâmetros de rede obtidos foram 𝑎=𝑏=5,23183 Å e 𝑐=11,41747 Å, o que corresponde a um volume total de 312,520192 𝐵𝑜ℎ𝑟3. Os resultados teóricos foram comparados com os dados experimentais, e de acordo com essa abordagem, foi constatado que ambos se encontram aproximadamente equivalentes, demonstrando a boa precisão da DFT em obter a otimização da célula. As propriedades elétricas do composto CdMoO4 foram analisadas com base nos resultados teóricos obtidos para o Gradiente de Campo Elétrico (EFG – Eletric Gradient Field) no sítio Mo, os quais foram equiparados com dados experimentais. Na simulação obtivemos 7,28 x 1021 V/m2 que é um resultado mais alto que o valor experimental encontrado na literatura, no qual o EFG obtido foi de 5,73 x 1021 V/m2. Para o EFG no sítio do Cd foi obtido o valor de 1,90 x 1021 V/m2. Também foram obtidos os gráficos de Densidade de Estados (DOS – Density of States), no qual obteve-se um gap de 2,28 eV, inferior ao da literatura em torno de ~3,8 eV, o que pode ser justificado pela subestimação do gap da banda eletrônica pela DFT para óxidos de metais de transição o que pode ser corrigido utilizando a DFT+U. Apesar disto as propriedades hiperfinas são bem representadas.