L’influence de l’interaction des orbitales d-d sur les performances électronique et thermoélectrique des matériaux Half-Heuslers métalliques

Abstract

Dans ce travail nous avons calculé les propriétés structurales, électroniques et thermoélectriques des composés Half-Heusler Mg1-xTixCoSb et Mg1-xVxCoSb avec x= 0, 0.25, 0.5, 0.75 et 1, dans le but d’étudier l’influence de l’interaction des orbitales d-d sur ces composés. Les propriétés électroniques révèlent que ces composés sont des semi-conducteurs fortement dégénérés. D’après les figures du DOS, il a été observé que les états « d » sont les seuls à avoir de fortes contributions au niveau du maximum de la bande de valence et à celui du minimum de la bande de conduction, ce qui suggère que ces états interagissent entre eux et provoquent l’ouverture du gap. En outre, nous avons trouvé que la concentration du métal de transition introduite est proportionnelle à la largeur de la bande interdite. Le calcul des propriétés thermoélectriques de nos composés, qu’ils soient dopés par le Titane « Ti » ou par le Vanadium « V », révèlent une amélioration des valeurs de ZTe par rapport à celles du métal MgCoSb. Sur la base des résultats obtenus, nous avons conclu que l’ajout d’un métal de transition dans un matériau Half-Heusler métallique va créer des interactions entre les couches « d » qui permettront d’ouvrir la bande interdite et améliorer les performances thermoélectriques de ces matériaux.