Estudio de las propiedades electrónicas de las aleaciones Zr(x)Si(1-x)O2

Presentamos aquí nuestros resultados numéricos de soluciones sólidas de ZrxSi1-xO2 (con x= 0-1) para predecir nuevos compuestos tetragonales hipotéticos de la familia del circón. Para estudiar las propiedades estructurales y optoelectrónicas de los compuestos mencionados, utilizamos el método de potencial completo linealizado de onda plana aumentada (FP-LAPW) basado en la teoría del funcional de la densidad DFT en la aproximación GGA, tal y como se implementa en el código WIEN2k. En primer lugar, hemos estudiado las propiedades del compuesto ZrSiO4, donde los resultados obtenidos se comparan con varias investigaciones teóricas y experimentales. En segundo lugar, hemos predicho nuevos compuestos hipotéticos para la familia ZrSi3O8 y Zr3SiO8 que cristalizan en el grupo espacial I41/amd. En cualquier caso, la estabilidad química de las aleaciones estudiadas se ha verificado tanto con la entalpía de formación como con la energía de cohesión. Además, los resultados de dispersión de fonones también indicaron este aspecto. Las propiedades electrónicas revelan una fuerte hibridación covalente p-d entre el Zr y el O. El compuesto Zr3SiO8 presenta una amplia brecha de banda indirecta.