Oxyde de métaux de transition et correction de Hubbard

Objectifs :

• Mettre en oeuvre la correction de Hubbard pour des électrons d.
• Voir l'effet de cette correction sur les propriétés électroniques.
• Calculer la différence d'énergie entre deux ordres magnétiques.

Le système étudié est l'oxyde de nickel NiO (structure type NaCl, $Fm\overline{3}m$, a = 4.17 A). Le nickel est au degré d'oxydation +II et le système peut présenter des propriétés magnétiques.

Structure de NiO Les atomes de nickel sont en gris et les atomes d'oxygène en rouge. La maille noire est la maille cubique représentative. La maille verte est la maille magnétique (rhomboédrique).

Télécharger le fichier pour visualiser la maille avec VESTA.

Comme précédemment, on ne cherchera pas à optimiser la structure pour se concentrer sur les propriétés électroniques.

Rappels :

On considérera les définitions suivantes :

• Un composé est ferromagnétique si l'orientation relative des moments magnétiques des atomes qui le compose est parallèle.
• Un composé est antiferromagnétique si l'orientation relative des moments magnétiques des atomes qui le compose est antiparallèle.

Questions préliminaires

1 - Justifier l'utilisation de la maille verte pour pouvoir décrire un composé antiferromagnétique.

2 - En considérant l'environnement octaédrique des atomes de nickel, faire un schéma de l'éclatement des OA 3d et indiquer la configuration électronique correspondante.