Propriétés structurales, électoniques et magnétiques des agrégats binaires Ni-N
Résumé
Ce travail porte sur des calculs ab initio de propriétés structurales, électroniques (énergie
de liaison, potentiel d’ionisation, affinité électronique) et magnétiques des petits agrégats
de nickel dopés par un seul atome d’azote : NinN (n=1-10). Les calculs ont été
effectués avec le code SIESTA qui est basé sur la théorie de la fonctionnelle de la densité.
Les interactions d’échange et de corrélation entre les électrons sont traités dans le
cadre de l’approximation du gradient généralisé. Nous montrons que, contrairement à
l’adsorption d’une molécule diatomique d’azote (résultats obtenus par d’autres auteurs),
l’adsorption d’un seul atome peut donner lieu à des modifications notables de la structure
Nin hôte, avec des relaxations de distances qui peuvent être importantes, à l’instar des
agrégats Ni4N, Ni5N et Ni6N. L’adsorption de l’azote donne lieu à une augmentation des
énergies de liaison des agrégats NinN (sauf pour Ni6N), et donc à renforcer leur stabilité.
L’adsorption de N tend également à réduire le moment magnétique des agrégats NinN
avec n >3 malgré l’augmentation des distances Ni-Ni. Nous avons montré aussi que que
contrairement aux gaps HUMO-LUMO des électrons de spinminoritaire qui ont tendance
à ne pas varier avec n (exception pour n=3), celui des électrons de spin majoritaire diminuent
avec la taille n. Ceci peut avoir des applications en spintronique où ces agrégats
pourraient jouer le rôle de jonction sélective en spin entre deux électrodes.