Initiation to the methods of theoretical study of materials

Abstract

En este trabajo se ha realizado un estudio general de la Teor´ıa del Funcional Densidad (DFT por sus siglas en ingles), en el cual nos hemos centrado en la demostraci´on de los teoremas que fundamentan la base de esta teor´ıa. Haciendo uso del programa VASP, el cual implementa la DFT, se ha realizado un estudio te´orico de las propiedades del sulfuro de zinc, ZnS. Se ha observado c´omo la celda primitiva de este material experimenta cambios con la presi´on, y dos fases que coexisten en el mismo intervalo de presiones. En el estudio hemos obtenido las gr´aficas de Energ´ıa-Volumen y Presi´on-Volumen para luego ajustarlas a ecuaciones de estado y as´ı obtener algunas propiedades b´asicas. Adem´as, hemos realizado un estudio del cambio que sufren las estructuras de ciertas fases observadas a distintas presiones junto con un an´alisis de la variaci´on de la entalp´ıa que nos permite obtener cu´ando se produce este cambio de fases. Por ´ultimo, realizamos un estudio de la estructura de bandas de las fases que se pueden encontrar en la ZnS.

In this work we have made a general study of the Density Functional Theory (DFT), in which we have centered our attention in the demonstrations of the theorems that lay the foundation of this theory. We have made a theoretical study of the properties of zinc sulfide using the program VASP that implements the DFT. In this material it can be observed how its primitive cell suffers a change when pressure is applied, in addition to this, two phases are observed that can be found in the same pressure range. In our study we have the graphics its Energy-Volume and Pressure-Volume curves which we have fitted with an equation of state to be able to obtain some basic properties. Furthermore, we have made a study of the changes that the structures of certain phases of the material undergoes with an analysis of the enthalpy variation that allows us to obtain when the changes in these phases take place. Lastly, we have made a study of the band structure of the phases that can be found for ZnS.