Estudio computacional de las propiedades estructurales y electrónicas de películas epitaxiales de LaMnO₃

Resumen Las películas delgadas de manganita de lantano (LaMnO₃, LMO) han atraído una atención significativa debido a sus complejas propiedades electrónicas y magnéticas, que son relevantes para aplicaciones de alta tecnología como sensores, dispositivos de memoria y sistemas de almacenamiento de energía. En este trabajo, se realizaron cálculos de Teoría de Funcional de Densidad (DFT) para investigar las propiedades estructurales y electrónicas de LMO bajo diversas configuraciones magnéticas y condiciones de tensión biaxial. Basado en informes de la literatura y datos experimentales, se confirmó que la configuración antiferromagnética (AFM) de tipo A es la más estable entre las fases AFM consideradas. En contraste, la fase ferromagnética (FM) cúbica se utilizó como un referente idealizado para la comparación. Se aplicaron tensiones relativas que iban desde -2.5% (compresiva) hasta +2.5% (tensil) para simular las condiciones de crecimiento de películas epitaxiales. Se mostró que la tensión influye en los parámetros de la red, induciendo distorsión tetragonal. Bajo tensión tensil, los picos de densidad de carga se ampliaron, la polarización aumentó y la función de trabajo se elevó, lo que llevó a una estabilidad superficial mejorada pero a una conductividad reducida. Bajo tensión compresiva, se mejoró la localización de carga, disminuyó la función de trabajo y se fortalecieron las interacciones iónicas, lo que resultó en un aumento de la conductividad y de la actividad superficial. Estos hallazgos destacan el potencial de la ingeniería de tensión para ajustar las propiedades electrónicas de las películas de LMO para aplicaciones tecnológicas avanzadas.