Determinazione delle fasi cristalline di Ta2O5 tramite un algoritmo genetico

Il pentaossido di Tantalio (Ta2O5) è impiegato nei rivestimenti degli specchi negli interferometri usati per l’osservazione delle onde gravitazionali. Normalmente tale composto si trova in forma amorfa. Tramite ricottura e poi possibile regolarne le proprietà fisiche. Ciò è connesso ad una parziale cristallizzazione. Le strutture cristalline coinvolte non sono ancora completamente note. Infatti, i legami di tipo ionico in tale materiale danno luogo a diverse e complesse fasi cristalline in maggior parte metastabili. Al giorno d’oggi è possibile determinare teoricamente le strutture cristalline stabili e metastabili di un composto a partire dalla sola composizione chimica. Questo è possibile grazie alla teoria del funzionale della densità (DFT) accoppiato ad algoritmi di ottimizzazione strutturale. L'obiettivo della tesi è l’analisi delle fasi cristalline di Ta2O5 usando tecniche di ottimizzazione basate su algoritmi genetici. Verrà usato il software Uspex per gli algoritmi di ricerca accoppiato con il software Quantum-Espresso per il calcolo dell’energia DFT delle configurazioni strutturali. Dopo un primo studio dei metodi usati, verranno riprodotti, come esercizio, risultati di letteratura per il caso più semplice della silice (SiO2). Poi si passerà alla Ta2O5.