Etude des Propriétés Structurales, Electroniques, Magnétiques et Elastiques de l’alliage heusler BaNCaO

Abstract

Récemment, il y a un intérêt considérable pour le magnétisme dans un certain nombre de systèmes contenant uniquement des électrons s et p. Les propriétés structurales, magnétiques, électroniques et élastiques de l’heusler Quaternaire BaNCaO ont été étudies en utilisant la méthode de calcul des ondes planes augmentées (FP-LAPW) qui se base sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT), implémentée dans le code Wien2k. Dans cette approche, l’approximation du gradient généralisé Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE-GGA) a été utilise pour le terme du potentiel d'échange et de corrélation. La dépendance en composition des propriétés structurales, magnétiques et électroniques à savoir, le paramètre de maille, le module de compressibilité, le moment magnétique et le gap d’énergie ont été analysé. On remarque que la valeur du moment magnétique total de ce matériau est entière, ainsi nous pouvons prédire que ce composé est un ferromagnétique HM. Les structures de bande pour notre composé présente un gap séparant les états anion et cation pour la polarisation spin-haut, tandis que pour la polarisation spin-bas, les bandes de valence et de conduction se recouvrent considérablement et il n'y a aucune bande interdite (gap) au niveau de Fermi. Ce résultat confirme la métallicité de ce m atériau dans cet état. Mots Clés : Demi-metal, propriétés magnétiques, GGA-PBE, DFT, ferromagnétique. Abstract: Recently, there is considerable interest in magnetism in a number of systems containing only s and p electrons. The structural, magnetic, electronic and elastic properties of the quaternary Heusler compound BaNCaO has been studied using the fullpotential linearized augmented plane wave (FP-LAPW) method within density functional theory (DFT), as implemented in the Wien2k code. In this approach, the Perdew-Burke-Ernzerhof generalized gradient approximation (PBE-GGA) was used for the exchange-correlation potential. The composition effect on lattice constant, bulk modulus, the magnetic moment and band gap was analyzed. It is found that the magnetic moment in this compound is mainly contributed by the spinpolarized p orbitals of N and O atoms. Half-metallic ferromagnetism is observed in BaNCaO. The band structures for our compound exhibit a gap separating the anion and the cation states in majority spin channels, while the minority-spin bands are strongly metallic. Keys Words: Half-metallicity, magnetic properties, GGA-PBE, DFT, ferromagnet. ملخص : تعاظم في اآلونة الحالية االهتمام بالمغناطيس في بعض المواد هس لروالتي لها تطبيقات هامة في مجال أجهزة االلكترونيات الدوارنية . بواسطة طريقة األمواج المستوية خطيا LAPW-FP والتي ترتكز على نظرية الكثافة الدالية DFT مدمجة ضمن برنامج WIEN2K قمنا بحساب الخصائص البنيوية , االلكترونية , المغناطيسية ,المطاطية للمركب (BaNCaO (عن طريق هذه النظرية, قمنا باستعمال تقريب التدرج المعمم GGA-PBE ألجل حساب كمون التبادل – االرتباط )XC )بغية حساب الخصائص البنيوية واإللكترونية المراد معرفتها:وسيط الشبكة ،معامل االنضغاط وعصابات الطاقة .وانتهينا بمقارنة التنبؤات األولية بالنتائج المحققة باألعمال النظرية المتعلقة بها .وقد وجد أن العزم المغناطيسي في هذ المركب يساوي عدد كامل . الكلمات المفتاحية : نصف معدني – الخصائص المغناطيسية - DFT -GGA-PBE -فرو مغناطيسي