Estudio teórico de las propiedades elásticas de los minerales Cu3TMSe4 (TM = V, Nb,Ta) por medio de cálculos atomísticos de primeros principios

Abstract

ABSTRACT: The elastic properties of the family of isostructural minerals Cu3VSe4, Cu3NbSe4 and Cu3TaSe4 have been calculated for the first time using the state of the art in first-principles atomistic calculations, using Density Functional Theory and the Generalized Gradient Approximation for the exchangecorrelation energy functional. The elastic properties calculated are bulk modulus (B), the elastic constants (c11, c12 and c44), the Zener anisotropy factor (A), the isotropic shear modulus (G), the Young modulus (Y ), and the Poisson ratio (v). By means of these quantities we also computed other thermodynamic properties such as the average transversal (st) and longitudinal (sl) sound velocities and the Debye temperature (Teta D). The calculated values of B, c11, c12 and c44, G, Y and lead us to the conclusion that these compounds are compressible, fragile and brittle.

RESUMEN: Las propiedades elásticas de la familia de los minerales isoestructurales Cu3VSe4, Cu3NbSe4 y Cu3TaSe4 han sido calculadas por primera vez usando el estado del arte en cálculos atomísticos de primeros principios, utilizando la Teoría de los Funcionales de la Densidad y la Aproximación del Gradiente Generalizado para el funcional de la energía de intercambio-correlación. Las propiedades elásticas calculadas son el módulo volumétrico (B), las constantes elásticas (c11, c12 y c44), el factor de anisotropía de Zener (A), el módulo de cizalladura isotrópico (G), el módulo de Young (Y ), y la razón de Poisson (v). A través de estas cantidades también hemos calculado otras propiedades termodinámicas tales como la velocidad promedio del sonido transversal (st) y longitudinal (sl) y la temperatura de Debye (Teta D). Los valores calculados de B, c11, c12 y c44, G, Y , y v nos llevan a la conclusión que estos compuestos son compresibles, frágiles y quebradizos.