Estudo teórico de campos hiperfinos de impurezas s-p e de transição em matriz de gadolínio

Este trabalho apresenta um estudo teórico para as sistemáticas de campo hiperfino de impurezas s-p e de transição diluídas em matriz metálica de gadolínio (Gd). Apresentamos uma descrição das peculiariedades de uma matriz de gadolínio, caracterizada por uma camada 4f semi-completa, localizada e situada muito abaixo dos níveis energéticos da banda de condução do tipo s-p e d. O problema da introdução de uma impureza numa matriz de gadolínio é tratado autoconscientemente para os dois tipos de perturbações gerados pela presença da impureza. Um deles, o potencial carga, independente de spin, é devido à diferença de carga entre o átomo da impureza e o átomo da matriz. O outro é descrito em termos de um potencial de espalhamento dependente de spin, devido aos efeitos de acoplamento dos elétrons de condução com o spin do átomo de impureza e das correlações coulombianas entre osátomos de impureza e os átomos da matriz metálica, onde o efeito de multicorpos é tratado na aproximação Hartree-Fock. Apresentamos para o caso de impurezas s-p diluídas em gadolínio, um modelo que é uma extensão do modelo Daniel-Friedel. Introduzimos um parâmetro associado à magnetização transferida no sítio de impureza, do tipo Ruderman-Kittel-Kayasuda-Yosida (RKKY), que nos permite descrever dois tipos de regime ao comportamento dos campos hiperfinos, um no qual verifica-se uma troca de sinal e outro no qual o sinal dos campos permanece constante ao longo da série. Para a descrição das sistemáticas de campos hiperfinos nos sítios de impurezas de transição 3d, 4d e 5d em matriz de gadolínio, propomos um modelo baseado numa extensão da interação RKKY generalizada para um problema a duas bandas s e d. Verificamos que os cálculos teóricos de campos hiperfinos obtidos autoconscientemente através dos modelos propostos, se mostraram consistentes com os resultados experimentais existentes na literatura.