Estudio de las fluctuaciones de espín en hidruro de paladio superconductor

Abstract

Las fluctuaciones de espín o paramagnones, que deben su origen a electrones itinerantes que pasan de la banda de valencia a la de conducción, se han propuesto como uno de los mecanismos responsables de la superconductividad, ya sea para favorecerla o destruirla. Para dilucidar el papel que juegan estas fluctuaciones de espín en la termodinámica superconductora de los materiales, se estudia en este proyecto, el paladio (Pd) y el hidruro de paladio (PdH), en el marco de la Teoría del Funcional de la Densidad (DFT), implementada en los códigos WIEN2k y ELK, con la Aproximación del Gradiente Generalizado para la energía de intercambio correlación. Los cálculos realizados son completamente relativistas. Para la constante de acoplamiento electrón-fonón, electrón-paramagnón y temperatura crítica, se consideró la ecuación de Allen-Dynes modificada para fluctuaciones de espín por Mazin, dentro de la Teoría de Eliashberg. Encontramos que el hidrógeno modifica considerablemente las propiedades electrónicas, magnéticas y dinámicas de la red del Pd. Podemos concluir que el acoplamiento entre electrones y fonones es muy débil en el Pd, por lo cual, no presenta propiedades superconductoras en condiciones normales, en acuerdo con resultados experimentales. La constante de acoplamiento electrón-fonón del PdH (λef =2.12) es notablemente mayor con respecto al Pd (λef =0.25). El valor de la Tc encontrada para el PdH es 14.2 K, considerando únicamente la interacción electrón-fonón, incluyendo las fluctuaciones de espín, la Tc disminuye a un valor de 11 K, valor muy cercano al reportado en la literatura (9 K).