Propiedades Estructurales y Dinámicas de Sólidos Research groups

Como continuación de proyectos anteriores financiados tanto por el MICINN y el MINECO como por el Gobierno Vasco, pretendemos profundizar en el ana?lisis estructural de materiales ferroicos y multiferroicos y en sus propiedades fi?sicas. Además, hemos añadido una nueva línea al conjunto de materiales de interés para el grupo: la de los aislantes topológicos y los semimetales. El enfoque del proyecto pretende ser global, ya que coexisten tres líneas principales. La línea teórica sigue centrada en la simetría, en la teoría de grupos y en las ventajas que su aplicación sistemática proporciona en el análisis de los materiales y sus propiedades. La línea experimental estará dedicada a la síntesis y caracterización de nuevos materiales que presentan propiedades físicas tecnológicamente interesantes. Finalmente, la línea de cálculos ab-initio o de DFT pretende entender los mecanismos físicos básicos que dan lugar a dichas propiedades. Las tres líneas se complementan perfectamente entre sí, impulsando cada una de ellas el desarrollo de las otras.

La parte teórica del proyecto sigue centrada en el desarrollo del Bilbao Crystallographic Server, que aloja casi un centenar de herramientas y programas de Cristalografía y de Física del Estado Sólido. El servidor es de uso público y gratuito en la dirección www.cryst.ehu.es. Una parte importante de los esfuerzos del grupo corresponde a su mantenimiento y a mejoras de la comunicación entre éste y los usuarios. Sin embargo, la creación de nuevas herramientas y programas es constante. En los últimos años se han añadido dos nuevas secciones completas que están relacionadas, precisamente, con los tipos de materiales objeto de este proyecto: la sección magnética es muy útil en la caracterización de los materiales multiferroicos, y la sección sobre grupos dobles, que incluye programas sobre representaciones de banda, ha sido crucial en nuestros primeros estudios de los aislantes topológicos. En este proyecto, además de completar esas secciones, se pretende dar un fuerte impulso a la sección de grupos diperiódicos.

La li?nea experimental del proyecto se divide en cuatro partes: por un lado, se realizara? un ana?lisis de los complejos dinucleares de cobre, un tipo de materiales que está atrayendo mucha atención debido a su posible aplicación en biotecnología como antitumorales. La segunda parte pretende profundizan en el estudio de las mullitas. Aunque en estos dos últimos años ya se han obtenido y publicado importantes resultados sobre estos materiales, en el futuro nos centraremos en el análisis de la inhomogeneidad de las distribuciones de vacantes y el scattering difuso observado. Una tercera parte estara? dedicada a la preparacio?n de MOFs (Metal-Organic Frameworks), aprovechando la experiencia adquirida en los últimos años. En este proyecto se hará hincapié, por un lado, en los compuestos con metal divalente M=Co (II) y, por otro lado, se estudiarán dos MOFs de tipo perovskita ABX3 con A=Co2+ y Cd2+. La última parte experimental corresponde al desarrollo de nuevos materiales termoeléctricos y aislantes topológicos. Se utilizarán sistemas de calcogenuros dopados con cationes magnéticos y tierras raras.

La línea de cálculos ab-initio o de DFT complementará los trabajos experimentales mencionados anteriormente. Tanto en el análisis de las mullitas, como en el de los MOFs o en el de los aislantes topológicos, se llevarán a cabo cálculos de DFT para estudiar la estabilidad de las estructuras obtenidas. Especialmente interesante será la utilización de los cálculos DFT en los complejos dinucleares de cobre, en los que se pretende establecer la correlación entre la estructura y las propiedades magnéticas y determinar el tipo de acoplamiento intra e interdimérico. Una de las novedades de esta línea será su aplicación en fases cristalinas de cementos. Se intentará dilucidar su estructura y formación de ciertos componentes e, incluso, predecir nuevas fases ultrarresistentes.

Campo de investigación

Physical Sciences

Institución
University of the Basque Country (UPV/EHU)
Prioridades RIS3
  • Advanced manufacturing
Investigador principal
Luis Elcoro Cengotitabengoa
Dirección
FACULTAD DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Cómo llegar
Principales líneas de investigación.
  • Desarrollo de herramientas computacionales para el análisis de los materiales
  • Estructura y propiedades de materiales magnéticos, ferroicos y multiferroicos
  • Diseño de nuevos materiales termoeléctricos y aislantes topológicos