Métodos cuánticos locales para la simulación de materiales iónicos. Fundamentos, algoritmos y aplicaciones

Abstract

LA PRESENTE TESIS DOCTORAL ES EL RESULTADO DE UNA INVESTIGACION METODOLOGICA, ALGORITMICA Y COMPUTACIONAL, CUYO OBJETIVO PRINCIPAL ES EL DESARROLLO Y UTILIZACION DE MODELOS TEORICOS COMPUTACIONALES, BASADOS EN LA TEORIA CUANTICA, QUE PERMITAN OBTENER PROPIEDADES ESTATICAS Y DINAMICAS, TANTO LOCALES COMO GLOBALES, DE MATERIALES DE NATURALEZA IONICA. EL PRINCIPAL DE LOS METODOS DESARROLLADOS EN NUESTRO LABORATORIO ES EL METODO AIPI. SE HAN ESTUDIADO SUS LIMITACIONES, PROPONIENDO MODELOS SEMIEMPIRICOS PARA SU SUPERACION. TAMBIEN SE HA DESARROLLADO EL NUEVO METODO GENERALIZADO DEL ION PERTURBADO, UNA GENERALIZACION DEL ANTERIOR. SE HA ESTUDIADO LA VALIDEZ DE LA APROXIMACION DE CLUSTER EN LA RED PARA EL TRATAMIENTO DE IMPUREZAS EN CRISTALES, QUE SE HA APLICADO AL ESTUDIO DE IMPUREZAS DE CU EN HALUROS ALCALINOS Y DE DEFECTOS CARGADOS. TAMBIEN SE HAN CALCULADO LAS PROPIEDADES DE LOS CRISTALES DE MGO, ALFA-AL2O3 Y MGF2, Y SE HA ESTUDIADO LA TRANSICION DE FASE B1 - B2 EN LOS HALUROS ALCALINOS. EN CONJUNTO, EN ESTE TRABAJO SE HAN PROPUESTO UNA SERIE DE METODOS DE SIMULACION CON DIVERSOS GRADOS DE COMPLEJIDAD, QUE PERMITEN ABORDAR CADA PROBLEMA CONCRETO CON UN METODO ADECUADO. CON ESTOS METODOS SE HA CONSEGUIDO SIMULAR CON EXITO UN AMPLIO CONJUNTO DE PROPIEDADES, EN VARIOS MATERIALES IONICOS, Y SE HAN EXAMINADO SERIES DE COMPUESTOS QUE PERMITEN OBTENER TENDENCIAS GENERALES.