Etude théorique des propriétés fondamentales du matériau binaire RaBi

Abstract

La méthode des ondes planes augmentées linéarisées à potentiel total (FPLAPW) basée sur la théorie fonctionnelle de la densité (DFT) est utilisée pour étudier les propriétés structurales, électroniques et magnétiques du composé binaire RaBi. Le composé RaBi a été calculé dans différentes phases cristallines: NaCl (B1), CsCl (B2), ZB (B3), NiAs (B81) et WZ (B4), en utilisant l'approximation du gradient généralisé (GGAPBE) et l’approximation de Becke-Johnson modifiée (mBJ-GGA-PBE) pour l'énergie et le potentiel d'échange-corrélation. Les paramètres de maille, les modules de compressibilités, leurs dérivées premières par rapport à la pression et les paramètres internes calculés sont en bon accord avec d’autres données théoriques. La structure de bande électronique et la densité d'états montrent qu'il se produit un caractère demi-métallique et magnétique, qui peut être attribué à la présence des orbitales de type p polarisée en spin dans Bi. Le composé binaire RaBi présente un caractère demi-métallique, avec un moment magnétique entier de 2 μB par unité de formule et un gap demi-métallique. Mots Clés : Demi-metal, propriétés magnétiques, GGA-PBE, DFT, ferromagnétique. Abstract: First-principles full-potential linearized augmented plane-wave method (FPLAPW) based on density functional theory (DFT) are used to investigate the structural, electronic and magnetic properties of RaBi binary compound. The MgN compound in different crystalline phases: NaCl (B1), CsCl (B2), ZB (B3), NiAs (B81) and WZ (B4) is calculated within the generalized gradient approximation (GGA-PBE) and the modified Becke-Johnson approach (mBJ-GGA-PBE) for the exchange-correlation energy and potential. The calculated lattice parameters, bulk moduli, their first-pressure derivatives and internal parameters are in good agreement with the other theoretical data. The electronic band structure and density of states show that half-metallic and magnetic character arises, which can be attributed to the presence of spin polarized p orbitals in Bi. The RaBi binary compound shows half-metallic character with an integer magnetic moment of 2 μB per formula unit and half-metallic gap. Keys Words: Half-metallicity, magnetic properties, GGA-PBE, DFT, ferromagnet. ملخص : تستخدم المبادئ األولى وذلك باستخدام طريقة الموجات المستوية المعدلة الخ طية لجهد تام )PF-WPFL ) المبنية على نظرية الكثافة الوظيفية )TPD )K2LEIW )نائية iBaR ,يتم حساب مركب iBaR في مراحل بلورية معامالت و الشبكة ثابت حساب خالل ن L ,)11a(WRPl ,)3a( a ,)2a(ClCa ,)1a(WBCa : مختلفة االنضغاطية ومشتقاتها وحساب الحجم لكل ترك يب الذي تتكون عنده كل بلورة. ومن ثم استخدمنا أسلوب نهج باك جونسون المعدل )Jam-GGP-FaI )لحساب مستويات الطاقة وتحديد فجوة الطاقة. مما يمكن أن يعزى ذلك إلى وجود مدارين مستقطبين للدوران في النتروجين. يظِهر المركب الثنائي iBaR طابع شبه معدني بلحظة مغناطيسية صحيحة قدرها )μB 2 )لكل وحدة صيغة وفجوة طاقة نصف معدنية. الكلمات المفتاحية : نصف معدني – الخصائص المغناطيسية - DFT -GGA-PBE -فرو مغناطيسي