Yodatos bajo condiciones extremasTransiciones de fase inducidas por la presión, propiedades estructurales, vibracionales y electrónicas

Resumen

La estructura cristalina de los yodatos metálicos juega un papel importante en la respuesta SHG, así como también lo hacen la estructura de bandas electrónica y la energía de bandgap de la misma. Por ello, en esta tesis doctoral se estudia en profundidad y se presentan y analizan resultados de la estructura cristalina a alta presión, las vibraciones atómicas y la estructura de bandas electrónica de cuatro yodatos metálicos. Estos son el yodato de hierro, Fe(IO3)3, el yodato de cobalto, Co(IO3)2, el yodato de zinc, Zn(IO3)2, y yodato de magnesio Mg(IO3)2. Estos materiales han sido estudiados por medio de difracción de rayos X a alta presión (HPXRD), dispersión Raman a alta presión (HPRS), espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier a alta presión (HPFTIR), absorción óptica a alta presión (HPOA) y cálculos de primeros principios empleando la teoría del funcional de la densidad. En el trabajo se presentan resultados sobre los efectos de la presión sobre el LEP estereoquímicamente activo en el yodo y la estructura cristalina, observándose fenómenos como el aumento de la coordinación del yodo con el oxígeno inducida por la presión, las transiciones de fase isoestructurales inducidas por la presión y la expansión de la distancia de enlace yodo-oxígeno inducida por la presión. Diversas características comunes de los espectros Raman de los compuestos estudiados también se observan a presión ambiente y a alta presión. Algunos modos Raman-activos muestran un comportamiento de ablandamiento (softening) bajo presión que está íntimamente relacionado con el cambio de la estructura cristalina bajo presión. Los cambios en la estructura de bandas electrónica, combinados con los cambios de la estructura cristalina bajo compresión, nos llevan a establecer dos reglas fenomenológicas útiles para el diseño de yodatos metálicos de energía de banda prohibida ancha.