Cálculo de las Constantes Elásticas de un Sólido Formado por Moléculas de Hidrógeno

Abstract

Para efecto de ilustrar el origen de las constantes elásticas de un sólido, se presenta el cálculo de primeros principios de la energía de enlace de una molécula de hidrógeno ionizada, H2+. Se utilizó la función de onda hidrogénica para estimar la energía de enlace esperada de dicha sub-unidad estructural. Además, al considerar un solo electrón por enlace, no es necesario calcular la energía de correlación, ni tampoco es necesario calcular la energía de canje. Bajo este esquema, tampoco es necesario recurrir a la teoría de campo autoconsistente comúnmente implementada mediante el método de Hartree-Fock. En cambio, utilizando una combinación lineal de orbitales atómicos (CLOA) es posible hacer una primera estimación de la energía de enlace esperada en función de la separación interatómica, a través de la solución de un problema de valores propios. A partir del cálculo de la curva de energía de enlace, luego se obtuvieron los valores de los coeficientes del tensor de elasticidad del sólido con simetría cúbica: C1111, C1122 y C1212. Este ejercicio numérico cumple con la finalidad de ilustrar la naturaleza electrónica de las propiedades mecánicas de los sólidos y como éstas pueden ser calculadas computacionalmente a partir de primeros principios.