Etude ab-initio des propriétés physiques des matériaux Heusler (X2YZ) et demi Heusler (XYZ)

Abstract

Nous avons étudié et réalisé un calcul théorique en utilisant la méthode des ondes planes augmentées linéarisées à potentiel total (FP-LAPW) basée sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) et implémentée dans le programme wien2k, pour déterminer les propriétés structurales, électroniques, thermodynamiques et thermoélectriques des composés Heusler Ba2AuZ (Z=Bi, Sb), ainsi que pour calculer les propriétés structurales, électroniques, magnétiques et thermoélectriques du composé demi Heusler CrYSn (Y = Ca, Sr)

. Le potentiel d’échange et de corrélation est traité par différents approximations : LDA, GGA et mBJ-GGA pour le composé Heusler Ba2AuZ (Z=Bi, Sb) et les approximations GGA-PBE, mBJ-GGA, GGA + U et mBJ-GGA + U pour le composé demi Heusler CrYSn (Y = Ca, Sr) avec l'introduction de la correction de Hubbard U. En ce qui concerne le composé Heusler Ba2AuZ (Z=Bi, Sb), les résultats montrent, d’après les propriétés électroniques de ces alliages, qu’ils ont un comportement semi-conducteur avec un gap indirect et ce en utilisant les approximations GGA-PBE et mBJ-GGA, par ailleurs ces composés sont caractérisés par une valeur très importante du facteur de mérite (ZT) et du coefficient de Seebeck (S) et qui font de ces composés des candidats prometteurs pour des applications thermoélectriques, d’autre part en ce qui concerne le composé demi Heusler CrYSn (Y = Ca, Sr), les résultats obtenus montrent que le composé est stable à l'état ferromagnétique (FM), il présente en outre un caractère demi-métallique (nature métallique dans le canal de spin up et un semi-conducteur dans le canal de spin down avec un gap indirect), et est un bon candidat pour les applications spintroniques, de plus, il montre des prédispositions thermoélectriques très intéressantes dans le canal de spin down.