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We study the structural and electronic properties of YxIn1-xN in the concentrations x = 0, ¼, ½, –, and 1 in the B1, B2, B3, and B4 structures. The calculations show that for Y0.75In0.25N, the B1 structure is the most energetically favorable. It was determined that between 0

Resumen Mediante el uso de principios basados en la teoría del funcional de la densidad - DFT (Density Functional Theory) se calcularon las propiedades electrónicas y estructurales del compuesto Ga1-x Cr x As. Empleando el método de ondas planas y la aproximación de pseudopotenciales atómicos ultra suaves se resolvieron las ecuaciones de Kohn-Sham. Para la energía de intercambio y correlación se empleó la aproximación de gradiente generalizado, dentro de la parametrización de Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE) tal como está implementada en el código computacional Quantum-Espresso. Al dopar GaAs con impurezas de Cr, el sistema exhibe un comportamiento tipo half-metallic. Dicho material puede ser usado en espintrónica. Abstract The structural and electronic properties of the Ga1-x x Cr As compound were calculated by employing principles based in the Density Functional Theory-DFT. In order to solve the Kohn-Sham equations, the plane wave method and the ultrasoft atomic pseudopotential approximation were used. Moreover, for the exchange and correlation energy, the generalized gradient approximation was employed, taking into account the Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE) parametrization, as it is implemented in the computational code quantum espresso. To dope the GaAs with impurities, the system exhibits a half-metallic behavior. This material can be used in spintronics.

Using the method in first-principles, we have investigated the structural and electronic properties of the compound Bi1-xMgxO with concentrations varying of 0%, 25%, 50%, 75% and 100% x of bismuth in the phase NaCl.We have used the Full Potential Linearized Augmented Plane Wave Method (FP-LAPW). The exchange and correlation effects are treated using the Generalized Gradient Approximation (GGA) as it is implemented in the Perdew - Burke- Ernzerhof- method [1]. Usando el método en primeros principios, hemos investigado las propiedades estructurales y electrónicas del compuesto Bi1-xMgxO con concentraciones, variando del 0%, 25%, 50%, 75% y 100% x del Bismuto en la fase NaCl. Los cálculos se realizaron en el marco de la teoría densidad funcional usando el método de ondas planas aumentadas y linealizadas (FP-LAPW), los efectos de intercambio y correlación se trataron usando la Aproximación del Gradiente Generalizado (GGA) implementado en el método Perdew - Burke- Ernzerhof [1].

Usando el método en primeros principios, hemos investigado las propiedades estructurales y electrónicas del compuesto Bi1-xMg xO con concentraciones, variando del 0%, 25%, 50%, 75% y 100% x del Bismuto en la fase NaCl. Los cálculos se realizaron en el marco de la teoría densidad funcional usando el método de ondas planas aumentadas y linealizadas (FP-LAPW), los efectos de intercambio y correlación se trataron usando la Aproximación del Gradiente Generalizado (GGA) implementado en el método Perdew-Burke-Ernzerhof [1]. Using the method in first-principles, we have investigated the structural and electronic properties of the compound Bi1-xMg xO with concentrations varying of 0%, 25%, 50%, 75% and 100% x of bismuth in the phase NaCl. We have used the Full Potential Linearized Augmented Plane Wave Method (FP-LAPW). The exchange and correlation effects are treated using the Generalized Gradient Approximation (GGA) as it is implemented in the Perdew-Burke-Ernzerhof- method [1].

ilustraciones, fotografías En este trabajo se reporta la síntesis del material denominado ferrocobaltita lantánida La2FeCoO6 mediante el método modificado de Pechini. Se realizó el estudio experimental de las propiedades estructurales, morfológicas y magnéticas y se implementó la teoría funcional de la densidad mediante el código VASP para analizar las bandas de energı́a, densidad de estados y las propiedades termofísicas que caracterizan a este material. El refinamiento de Rietveld de los patrones experimentales de difracción de rayos X reveló la cristalización de este material en una estructura monoclínica similar a la perovskita, grupo espacial P21 /n (#14). Por otra parte, las imágenes de microscopía electrónica de barrido y microscopía de fuerza atómica revelaron que la morfología de la superficie es esencialmente policristalina, con tamaños de grano medios entre 177 y 188 nm. Se aplicó la espectroscopia dispersiva de rayos X mostrando en el material La, Fe, Co y O en las proporciones estequiométricas esperadas. Las curvas de histéresis magnética revelan el carácter ferromagnético de este material para diferentes temperaturas evaluadas. Además, las curvas de respuesta I-V muestran un comportamiento similar al de un semiconductor con una figura de exponente de mérito de 1.53 del tipo varistor. El comportamiento de semiconductor ferromagnético sugiere que la ferrocobaltita lantánida La2FeCoO6 tiene una potencial aplicación en dispositivos espintrónicos. Se efectuaron cálculos ab inicio de las propiedades electrónicas y termodinámicas para la ferrocobaltita lantánida La2FeCoO6 . Para efectuar los cálculos se usó GGA+U para incluir la energía de intercambio y correlación con la corrección del potencial de Hubbard indicado para los átomos de Fe y Co. Por medio de estos cálculos se estableció que la La2FeCoO6 se comporta como un semiconductor, con un gap de energı́a de E g = 2,35 eV . Se observaron fuertes hibridaciones entre los orbitales de O-2p en la banda de valencia con los estados Fe 2+ -3d y Co 4+ -3d permiten explicar la naturaleza ferromagnética del material a través del mecanismo de superintercambio entre estados de alto espı́n de Fe 2+ con estados de bajo espı́n de Co 4+ mediado por los orbitales O 2− . La dependencia del calor especı́fico con respecto a la temperatura y la presión, el coeficiente de expansión térmica, la temperatura de Debye y el parámetro de Grüneisen, se calcularon a partir de la ecuación de estado utilizando el modelo de cuasi-armónico de Debye. Se observa que los resultados obtenidos para este material a nivel teórico son compatibles con los resultados experimentales reportados. (Texto tomado de la fuente) In this research is reported the synthesis for the lanthanide ferrocobaltite La2FeCoO6 using the modified Pechini route. The experimental study was carried out of structural, morphological and magnetic properties and density functional theory was used for studying energy bands, the density of states and termophysical properties of this perovskite. The Rietveld refinement of the experimental patterns of X-ray diffraction reveald the crystallization of this material in a monoclinic structure belonging to the space group P21/n (#14). Besides, the images of scanning electron microscope (SEM) and atomic force microscope (AFM) reveled that the morphologic of the sample is esscentially polycrystaline distribution wich is formed by grains of random sizes and shapes between 177 and 188 nm. Dispersive X-ray spectroscopy was applied showing in the material La, Fe, Co and O in the expected stoichiometric proportions. The magnetic hysteresis curves reveal the ferromagnetic character of this material for different evaluated temperatures. In addition, the I-V response curves show behavior similar to a semiconductor with an exponent of merit figure of 1.53 of the varistor type. The ferromagnetic semiconductor behavior suggests that lanthanide ferrocobaltite La2FeCoO6 has a potential application in spintronic devices. Ab initio calculations of the electronic and thermodynamic properties for the ferrocobaltite of the perovskite-type La2FeCoO6 are reported. To carry out the calculations, GGA+U was used to include the energy of exchange and correlation with the correction of the Hubbard potential indicated for the Fe and Co atoms. Through these calculations it was established that La2FeCoO6 behaves like a semiconductor, with an energy gap of E g = 2,35 eV . Strong hybridizations were observed between the O-2p orbitals in the valence band with the Fe 2+ -3d and Co 4+ − 3d states, allowing to explain the ferromagnetic nature of the material through the super-exchange mechanism between high-spin states of F e 2+ with low-spin states of Co 4+ mediated by O 2− orbitals. The dependence of specific heat with respect to temperature and pressure, as well as the coefficient of thermal expansion, the Debye temperature, and the Grüneisen parameter were calculated from the equation of state, using the quasi-harmonic Debye model. Theoretical results obtained are comparable with the experimental values obtained in the literature. Maestría Magíster en Ciencias - Física Física de Nuevos Materiales.

En el presente trabajo se utiliza la teoría de la funcional de la densidad (DFT por las siglas en inglés: Density Functional Theory) para el estudio de las propiedades estructurales, electrónicas y magnéticas de estequiometría intermedia de la espinela Zn2TiO4 dopada con Magnesio Mg según la fórmula Zn(2-x)Mg(x)TiO4 con un dopaje de 0%, x=0, 50%, x=1 y 100%, x=2. Con respecto al estudio de la estructura, se determina la energía para diferentes volúmenes lo que equivale a una variación en la presión; a partir del ajuste mediante mínimos cuadrados a la ecuación de estado de Murnaghan, se determinan: 1) el parámetro de red a0; 2) el volumen de equilibrio a presión cero V0; 3) la energía mínima de la estructura E0; 4) el módulo de volumen B0; y 5) su variación respecto a la presión B’0 para cada compuesto. Se encuentra que estos parámetros para las espinelas inversas Zn2TiO4 y Mg2TiO4 son consistentes con resultados experimentales; se reportan por primera vez estos parámetros para el compuesto ZnMgTiO4. En cuanto al estudio de sus características electrónicas, se realizan los cálculos de la estructura de bandas, la densidad de estados y la densidad electrónica para el volumen de equilibrio, o presión cero. Se encuentra que la espinela Zn2TiO4 es semiconductora mientras que, la otra espinela Mg2TiO4 es aislante de gap directo en el punto Gamma de alta simetría de la primera zona de Brillouin; en contraste, el compuesto ZnMgTiO4 tiene gap indirecto. Su aparición se debe al rompimiento de la simetría cúbica de las espinelas precursoras Zn2TiO4 y Mg2TiO4; esto ocurre debido a que la estructura del estado base para el compuesto ZnMgTiO4 es tetragonal (P-4m2). Este cambio de simetría también tiene consecuencias sobre las demás características del material. Palabras clave: (Espinelas, Zn2TiO4, Mg2TiO4, compuesto ZnMgTiO4, DFT, estructura de bandas, propiedades electrónicas). Abstract: In the current work, the Density Functional Theory (DFT) was used in order to study the structural, electronic and magnetic properties of Intermediate stoichiometry of the spinel Zn2TiO4 doped with Magnesium Mg, according to the formula Zn(2-x)MgxTiO4, with a doping of 0%, x=0, 50%, x=1 y 100%, x=2. With regard to the study of the structure, the amount of energy invested in several volumes –which is equivalent to a variation of the pressure– was determined. By adjusting minimal squares to the Murnaghan equation, it was possible to determine: 1) the net parameter a0, 2) the zero pressure equilibrium volume V0, 3) the minimal energy of the structure E0, 4) the bulk modulus B_0, and 5) the variation of this bulk modulus with respect to the pressure B´0 for each compound. It was determined that these parameters used for the inverse spinels Zn2TiO4 and Mg2TiO4 are consistent with experimental results. Such parameters were reported by first time for the compound ZnMgTiO4. Regarding the study of the electronic characteristics, the calculations of the band structure, the density of states and the electronic density for the spinels in their equilibrium volume were performed. As a result, it was found that the spinel Zn2TiO4 is semiconductor, while the spinel Mg2TiO4 is insulating of the direct gap at the point Gamma of high symmetry of the first Brillouin zone. On the other hand, the ZnMgTiO4 compound has an indirect gap. This indirect gap. Appears due to the breakdown of the cubic structure in the former spinels. It happens because the base - state structure for the compound ZnMgTiO4 is tetragonal (P-4m2). Such change in the symmetry also affects each feature of the material. Key words: (Spinels, Zn2TiO4, Mg2TiO4, compound ZnMgTiO4) DFT, Band structure, electronic properties). Maestría

En el presente trabajo de tesis doctoral se realizó un estudio detallado del sistema carbono GaN. Primero, se estudiaron las propiedades estructurales y electrónicas los compuestos CxGa1-xN y CxGaN1-x (x = 0.25, 0.50 y 0.75). En todas las concentraciones se encuentra que es energéticamente más favorable que los átomos de C ocupen las posiciones de los átomos de N. Seguidamente, se estudia la adsorción, difusión e incorporación de átomos de C en la superficie GaN(0001) en la geometría 2x2. Encontramos que la estructura energéticamente más favorable corresponde al modelo C-H3 o modelo de carbono localizado en el sitio H3, mientras que la adsorción de un átomo de carbono sobre un átomo de Ga (sitio T1), es totalmente desfavorable. La difusión de átomos de carbono sobre la superficie posee una barrera de difusión para migración de átomos de C de H3 a T4 pasando por el punto Bredge Br de aproximadamente 1.44 eV y es de 1.037 eV cuando la migración es de T4 a H3. Para la incorporación de átomos de C en la superficie GaN(0001) los átomos de carbono prefieren ocupar sitios de los átomos de N en la bicapa superior, esto indica que es muy poco probable la migración de átomos de C a las capas inferiores del GaN. Finalmente, se hizo un estudio detallado del crecimiento de una monocapa de grafeno sobre la superficie GaN(0001), se analizaron alrededor de 50 estructuras para el sistema grafeno/GaN(0001), de las cuales emergen como como energéticamente más favorables las estructuras: 3√3 x3√3-grafeno/4x4GaN(0001) en condiciones ricas de nitrógeno y √21 x√21-grafeno/2√3 x2√3-GaN(0001) bicapa Ga en condiciones ricas de Galio. Se encuentra que en estas estructuras, las monocapas de grafeno conservan su estructura hexagonal panal de abeja y los enlace C-C permanecen intactos, la estructura de bandas de ambas estructura preservan los conos de Dirac, lo que demuestra que la superficie GaN(0001) es un excelente sustrato para el grafeno. Abstract. In this doctoral thesis, a detailed of the carbon-GaN system was carried out. First, the structural and electronic properties of the compounds CxGa1-xN and CxGaN1-x (x = 0.25, 0.50 y 0.75) were studied. At all concentrations, it was found that it is energetically more favorable that the atoms of C occupy the positions of the atoms of N. Next, the adsorption, diffusion, and incorporation of atoms of C on the GaN(0001) surface in the 2x2 geometry were studied. We found that the energetically most favorable structure corresponds to the model C-H3, or the model of carbon located at the H3 site, while the adsorption of a carbon atom on an atom of Ga (site T1) is totally unfavorable, the diffusion of carbon atoms on the surface has a diffusion barrier for the migration of atoms of C from H3 to T4, passing through the Bredge Br point of approximately 1.44 eV, and is at 1.037 eV when the migration is from T4 to H3. For the incorporation of atoms of C on the GaN(0001) surface, the carbon atoms prefer to occupy sites of the atoms of N in the higher bilayer. This indicates that the migration of atoms of C to the lower layers of GaN is very unlikely. Finally, a detailed study of the growth of a monolayer of graphene on the surface of GaN(0001) was carried out. Around 50 structures for the graphene/GaN(0001) system were analyzed, of which the structures 3√3 Doctorado

En el presente trabajo de tesis de maestría se realizó el estudio teórico de las propiedades estructurales, electrónicas y magnéticas del Li (MnyFe1-u) P04 para diferentes concentraciones de manganeso. Este compuesto es de gran interés tecnológico debido a su utilización como cátodo en baterías recargables de ion de Litio presentando propiedades tales como bajo costo de producción, alto grado de reciclaje, además de tener una estructura estable bajo condiciones extremas. El estudio se realizó con el código PW scf, el cual permite hacer cálculos de primeros principios con el formalismo de la Teoría del FUncional Densidad DFT haciendo uso de las aproximaciones de gradiente generalizado GGA y la aproximación de densidad local LDA +U. Se determinaron primero las propiedades estructurales tales como: posiciones atómicas dentro de la celda, constantes de red, volumen y módulo de volumen en equilibrio, para diferentes concentraciones de manganeso en el material, analizando las fuerzas entre los átomos y mediante el ajuste de la ecuación de estado de estado de Mumaghan. Con los parámetros estructurales de equilibrio se determinó la estructura de bandas, la densidad de estados electrónicos y la densidad de estados parciales variando la concentración de manganeso con dos aproximaciones para el potencial de intercambio y correlación: GGA y LDA+U, corroborando que con la aproximación GG A se subestima el valor del gap de energía mientras que LDA +U se corrigen el valor. Finalmente se determinó el momento magnético de la celda con la aproximación LDA+U estando de acuerdo con los experimentos. Abstract This master's thesis was the theoretical study of the structural, electronic aJld magnetic properties of Li (M NyFe1_y) P04 for different concentrations of manganese. This compound is of great technological interest due to its use as a cathode in rechargeable lithium ion presenting properties such as low production cost, high degree of recycling, as well as having a stable structure under extreme conditions. The study was conducted with PWscf code, which allows first-principles calculations with the formalism of density functional theory DFT using the generalizad gradient approximation GGA aJld local density approximation LDA+U. Were determined first structural properties such as atomic positions within the cell, lattice constaJlts, aJld bulk modulus volume at equilibrium, for different concentrations of maJlgaJlese in the material, analyzing the forces between atoms aJld by adjusting the equation state status MurnaghaJl. With the structural parameters determined the baJld structure, the density of electronic states and partial density of states by varying the concentration of maJlgaJlese with two approaclles for the excllaJlge aJld correlation potential: GGA aJld LDA+U, corroborating that the GGA approximation underestimates the value of the energy gap while LDA+U corrects the value. Finally determined the magnetic moment of the cell with the approximation LDA+U agreeing with the experiments. Maestría

Se realizaron cálculos mediante teoría del funcional de la densidad (DFT), con el fin de estudiar las propiedades electrónicas y estructurales de la perovskita Sr2MnSbO6 en sus fases cúbica (Fm-3m) y tetragonales (I4m y P4/mnc). Se usó el método de ondas planas aumentadas y linealizadas (FP-LAPW) dentro del formalismo de la DFT tal como se implementa en el código WIEN2K, el cual permite realizar cálculos de estructura electrónica en sólidos. Los efectos de intercambio y correlación fueron tratados usando la aproximación de gradiente generalizado más el término de Hubbard con el objeto de describir la fuerte repulsión colombiana entre los electrones localizados d del Manganeso. En este trabajo se presenta un análisis estructural basado en el ajuste de los valores de energía total a la ecuación de estado de Murnaghan; los resultados son comparados con otros reportados experimentalmente. Por otro lado, las propiedades electrónicas fueron estudiadas mediante la representación de las bandas de energía y las densidades de estado para las dos orientaciones del Espín (up y down), lo cual muestra un comportamiento Half-Metal en el compuesto. Abstract. In this paper, density functional theory calculations have been performed in order to study the structural and electronic properties of the Sr2MnSbO6 perovskite in cubic (Fm-3m) and tetragonal (I4m and P/4mnc) phases. We have employed the full potential linearized augmented plane waves (FP-LAPW) method into the DFT formalism such as it is implemented in the WIEN2k code, which it allows to perform electronic structure calculations of solids. The exchange and correlation effects were treated using the generalized gradient approximation plus the Hubbard term (GGA+U) approach in order to describe the strong on-site Coulomb repulsion among the localized d-Mn electrons. In addition, we present a structural stability analysis based on fitting of the total energy values to the Murnaghan equation of state; the results obtained are compared with experimental results. On the other hand, the study of the electronic properties was carried out by means of the representation of the band structure and the densities of states for the two spin polarizations, which shows half-metallic behavior in the compound. Maestría

En esta tesis de maestría se presentan los resultados del estudio mediante DFT de las propiedades electrónicas, magnéticas y estructurales del Ga1−xCrxAs, dado que en este material se ha encontrado que al hacer sustituciones de un átomo de Ga por uno de Cr en la red, exhibe propiedades magnéticas, que puro no presenta. En primer lugar se trabaja con el Arsenuro de Galio en su estructura limpia: GaAs, se determinan sus características, constante de red y tipo de material. Luego se genera una vacancia de Ga, GaAsVGa, para realizar los análisis mencionados, en la estructura pura. Igualmente se crea una vacancia de As en el compuesto GaAsVAs, para comparar las variaciones que exhiben sus propiedades cuando las vacancias son de átomos diferentes. Se hace la sustitución de un átomo de Ga por uno de Cr, Ga1−xCrxAs, para diferentes concentraciones de Cr y se analizan los cambios que presenta en relación con las otras estructuras mencionadas. Finalmente se hace la sustitución de un átomo de Ga por uno de Cr y de manera simultánea se genera una vacancia de Ga Ga1−xCrxAsVGa); también se trabaja la anterior estructura pero generando la vacancia de As (Ga1−xCrxAsVAs) para realizar las comparaciones respectivas, los análisis anteriores se hacen para estudiar cuál estructura es energéticamente más favorable. De cada una de ellas se presentan las diversas propiedades mencionadas al inicio del párrafo para indagar por el tipo de material, estructura y las modificaciones que sufre en relación con el compuesto puro. Este sistema se estudió debido a su importancia tecnológica, sus aplicaciones en nuevos dispositivos electrónicos y su uso en espintrónica. / Abstract. This master’s thesis presents the results of the study by DFT of the electronic, magnetic and structural properties of the Ga1−xCrxAs, given that this material has been found to make substitutions of one atom of Ga by one of Cr in the network, it displays magnetic properties, pure there. First working with Gallium Arsenuro in its clean structure: GaAs, determine its characteristics, constant network and type of material. It then generates a vacancy of Ga, GaAsVGa, for the above analysis, the pure structure. Also a vacancy of As in compound GaAsVAs, was created to compare variations that exhibit their properties when the vacancies are of different atoms. Substitution of an atom of Ga by one of Cr, Ga1−xCrxAs, for different concentrations of Cr will be made and analyzed the changes introduced under the above mentioned structures. Finally is the replacement of one atom of Ga by one of Cr and simultaneously generates a vacancy of Ga, Ga1−xCrxAsVGa; the previous structure was also works but generating the vacancy of As, Ga1−xCrxAsVAs for the respective comparisons, the previous analyses are made to study what structure is energetically more favorable. Each of them presents various properties mentioned at the beginning of the paragraph to inquire by the type of material, structure and the adjustments which suffers under the pure compound. This system was studied due to its technological importance, its applications in new electronic devices and their use in spintronics. Maestría

En el presente trabajo de tesis doctoral se realizó un estudio detallado de los procesos de adsorción y difusión de átomos de metales de transición 3d (MT), en particular V, Ni y Fe, sobre la superficie (0001)GaN, a partir de cálculos basados el formalismo de la teoría del funcional de la densidad (DFT) y la aproximación del pseudopotencial. Además, se investigó el efecto del cubrimiento e incorporación de estos elementos, para diferentes concentraciones y configuraciones, en las propiedades estructurales y electrónicas de la superficie (0001)GaN. Con base en estos resultados fue posible identificar los mecanismos microscópicos que afectan a la morfología de la superficie y la eficiencia del dopaje con metales de transición 3d en diferentes condiciones de crecimiento. El estudio inicia con una descripción del nitruro de galio (GaN) en la fase de cristalización hexagonal, junto con las propiedades estructurales y electrónicas más relevantes de la superficie limpia (0001)GaN y sus reconstrucciones más favorables energéticamente. Posteriormente, se presentan los resultados para la adsorción e incorporación de átomos de metales de transición 3d, en particular V, Ni y Fe, sobre la superficie (0001)GaN, en diferentes concentraciones y configuraciones. La comparación de la estabilidad relativa de las posibles estructuras de los adsorbatos del MT sobre la superficie (0001)GaN, sugieren que la incorporación del adsorbato es más favorable en condiciones ricas en nitrógeno para elementos como Ti, V y Mn. Mientras que la adsorción y formación de monocapas metálicas sobre la superficie (0001)GaN es más favorable para elementos como Fe, Co y Ni, en condiciones ricas en galio. La investigación realizada en el presente trabajo proporciona una imagen cualitativa muy importante en cuanto a las condiciones de crecimiento apropiadas para la fabricación de posibles contactos metálicos y heteroestructuras magnéticas, a partir del crecimiento de metales de transición 3d sobre la superficie (0001)GaN. / Abstract: In this thesis, we perform first-principles spin-polarized calculations in order to study the adsorption and diffusion of 3d transition-metals, in particular V, Ni and Fe, atoms on the GaN(0001) surface, using density functional theory (DFT) within a plane-wave ultrasoft pseudopotential scheme. We focus on the technologically most relevant GaN(0001) surface, which is the polarity observed during metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD) of GaN on sapphire as well as molecular beam epitaxy (MBE) on Si-face SiC. In addition, we have investigated the effects of the surface coverage and incorporation of these elements on the structural and electronic properties of the GaN(0001) surface. Based on these results, we analyze the main features of the microscopic mechanisms that undoubtedly affect the surface morphology and the efficiency of transition-metal doped GaN in different growth conditions. The first part of the thesis, we focus on studying the properties of the bulk gallium nitride (GaN) semiconductor. Furthermore, we present a brief description of the most relevant structural and electronic characteristics of the clean GaN(0001) surface and their more stable reconstructions. Subsequently, we present the results for the vanadium, nickel and iron adsorption and incorporation on the GaN(0001) surface, in different concentrations and configurations. A comparative study of the relative surface energy of 3d transition-metals on the GaN(0001) surface, suggests that incorporation of the Ti, V, Mn elements in the Ga-substitutional site is energetically more favorable in a nitrogen-rich environment, as experimental results have shown. While that the metal layer-by-layer adsorption is more favorable for elements such as Fe, Co and Ni, under gallium-rich conditions. Our efforts in this work provides an important qualitative picture of the appropriate environmental conditions for the growth of 3d transition-metal contacts and magnetic heterostructures on the GaN(0001) surface. Doctorado