Dinámica molecular cuántica semiempírica de las fases condensadas del SE y TE

Resumen

Esta tesis presenta un estudio formal y teórico de las fases condensadas del Selenio y el Teluro, principalmente de las fases líquidas. Para ello se ha empleado la técnica de simulación de la Dinámica Molecular Tight-Binding. Dicha técnica consiste en la integración de un tratamiento energético basado en Hamiltonianos Tight Binding semiempíricos dentro de un esquema de simulación clásico como es la Dinámica Molecular. La elección de dicho método para el estudio del Selenio y el Teluro resulta adecuada, teniendo en cuenta la naturaleza de estos materiales. Los dos elementos son calcógenos y presentan una interrelación considerable entre sus propiedades electrónicas y estructurales. Ello es debido a la naturaleza covalente de los enlaces que forman y a las estructuras que componen, todas ellas caracterizadas por una baja coordinación. Por este último motivo, los datos experimentales disponibles no son capaces de resolver la estructura topológica de estos materiales, razón por la que un estudio teórico de este corte puede aportar información útil al respecto. También se analiza la estructura electrónica de los materiales y la transición semiconductor-metal que sufren en el estado líquido, junto con los posibles mecanismos estructurales asociados a dicha transición. Se evalúan las fases líquidas del Selenio, del Teluro y de la aleación. Se ajustan los Hamiltonianos Tight Binding a curvas de energía de cohesión de diversas fases cristalinas y a densidades de estados electrónicos y estructuras de bandas. Estas propieddes se obtienen mediante diversos programas de cálculo basados en Teoría del Funcional de la Densidad para sistemas electrónicos. Una vez ajustados los modelos se pasa a la fase de la simulación. Para éstas últimas se ha desarrollado un programa de Dinámica Molecular Tight Binding paralelo (adaptado a sistemas de procesamiento de memoria distribuida) capaz de realizar promedios es