Perpustakaan Digital ITB

Struktur elektronik serta sifat magnetik, optik, vibrasional, dan termodinamik dari material multiferoik BiFe03 telah dipelajari secara komputasi berdasarkan Density Functional Theory (DFT). Metode pseudopotensial dan Projector Augmented Wave (PAW) digunakan dengan pendekatan potensial korelasi-pertukaran gradien tergeneralisasi dari Perdew, Burke, dan Emzerhof (PBE-GGA) pada kode komputer ABINIT. Parameter Hubbard, U sebagai koreksi dari perhitungan DFT dibutuhkan untuk mendapatkan struktur elektronik secara akurat. Variasi nilai U dari 0 sarnpai 4 eV digunakan sebagai perbandingan dengan hasil eksperimen. Dengan menganalisis rapat keadaan (DOS), terdapat transisi antara pita valensi tertinggi dari orbital 2p 0 rnenuju pita konduksi terendah dari orbital 3d Fe secara tidak langsung dengan nilai energi 2,09 eV. Parameter struktur dan celah pita energi material diperoleh basil yang sesuai dengan eksperimen. Sifat antiferomagnetik BiFeOJ diamati dari dua atom Fe dalarn sel satuan yang memiliki spin berlawanan, dengan momen magnetik lokal sebesar ±4,013 Bohr Magneton. Sifat feroelektrik berasal dari pasangan elektron bebas pada orbital 6s Bi yang membentuk oktahedral terdistorsi Bi06. Sifat optik berupa koefisien absorpsi pada berbagai ni1ai U telah dihitung berdasarkan Density Functional Perturbation Theory (DFPT). Ni1ai U yang sesuai dengan eksperimen diperoleh sebesar 3,091 eV. Kurva dispersi fonon telah dihitung dan mode akustik serta optik telah diarnati berdasarkan DFPT. Dari rapat keadaan fonon, telah diperoleh energi bebas Helmholtz (F), energi internal (E), entropi (S), dan kapasitas kalor (Cv) untuk senyawa BiFe03 sebagai fungsi dari temperatur.