Les propriétés structurales, électroniques, optiques et magnétiques des alliages de type Heuslers : Étude de premiers principes

Abstract

Dans ce travail, nous avons présenté une étude sur les propriétés structurales, élastiques, mécaniques, électroniques, magnétiques, thermodynamiques ainsi les propriétés optiques pour une nouvelle classe des alliages Heuslers quaternaires CoFeYZ (Y = Cr et Sc ; Z = P, As, et Sb). Pour prédire ces différents propriétés, nous avons effectué des simulations en appliquant la méthode des Ondes Planes Augmentées Linéarisées avec orbitales locales (FP-L/APW+lo) qui se basent sur la théorie de la fonctionnelle de densité (DFT) en utilisant l’approximation du gradient généralisé (GGA) proposé par Perdew-Burke-Ernzerh pour traiter le terme d’échange et corrélation, où le package de cette méthode est implémenté dans le code WIEN2K. Le code Runwien et le programme de Gibbs sont utilisés pour déterminer les propriétés mécaniques et thermodynamiques, respectivement. Cette plateforme nous a permis de déterminer les paramètres structuraux à l’équilibre comme le paramètre de maille (a0), le module de compressibilité (B0) et sa première dérivée par rapport à la pression (B’) dans la structure la plus stable Y-Type (I). A partir des résultats obtenus dans propriétés élastique, les matériaux Heuslers étudiés dans cette approche sont mécaniquement stables, anisotropes et classifiés comme des matériaux ductiles. La relation de dispersion pour ces composés est traduit en sa totalité dans la structure de bande et la densité d’états pour le cas des deux directions de spin; elles montrent que la plupart de nos matériaux présentent un comportement demi-métallique ferromagnétique, leurs moment magnétique obéisse à la règle de Slater-Pauling avec une polarisation absolue de 100% autour du niveau de Fermi. En conséquence, ces résultats montrent l’aptitude de ces matériaux à être des trés bons candidats pour servir éventuels projets dans le domaine de la spintronique