Etude des propriétés structurales, thermoélectriques, thermodynamiques et mécaniques des composés Heuslers

Abstract

Nous avons réalisé un calcul théorique en utilisant la méthode des ondes planes à potentiel complet linéarisé augmenté (FP-LAPW) basée sur la théorie fonctionnelle de la densité (DFT) implémentée dans le code WIEN2k, pour déterminer les propriétés structurales, électroniques, thermoélectriques, thermodynamiques et mécaniques des alliages demi-Heuslers RbYC (Y = V, Cr et Mn). Le potentiel d’échange et de corrélation a été traité en utilisant les approximations du gradient généralisée (GGA-PBE96) et l'approche de Becke – Johnson modifié (mBJ). Pour confirmer la stabilité de ces composés, des constantes élastiques (Cij) sont calculées à l'aide de la méthode contrainte – déformation. Le programme de Gibbs qui se base sur le modèle quasi-harmonique de Debye, a été utilisé pour estimer les propriétés thermodynamiques. En plus, la théorie semi-classique de Boltzmann implémentée dans le code Boltz-TraP est utilisée pour étudier les propriétés thermoélectriques (TE). Les résultats obtenus montrent que les trois composés sont ferromagnétiques demimétalliques, ductiles et anisotropes. L’étude des propriétés thermiques à differentes températures et pressions montrent la stabilité thermodynamique des trois matériaux. Finalement, les valeurs élevées des facteurs de mérite des composés demi-Heusler étudiés donnent un choix évident pour des applications thermoélectriques.