Étude Ab initio des propriétés structurales, élastiques, électroniques et optiques des perovskites CaXO 3 (X=Sn et Hf) dans la phase cubique et orthorhombique

Abstract

Les propriétés structurales, électroniques et optiques des perovskites CaXO3 dans

les deux phases cubique idéal et orthorhombique ont été étudiées. Les calculs ont été

effectués par la méthode de calcul des ondes planes (PP-PW) implémentée dans le code

CASTEP qui se base sur La théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT). Nous avons

utilisé l'approximation de la densité locale (LDA) pour le terme du potentiel d'échange et de

corrélation (XC). Les valeurs des paramètres de réseau d’équilibre sont en accord avec les

résultats expérimentaux disponibles. L’étude du comportement mécanique employant le

rapport de B/G prouve que toutes ces perovskites sont malléables. Les phases cubiques

possèdent des gaps indirects (R-G) et les orthorhombiques possèdent des gaps directs (G-G).

Les cartes (110) de la densité de la charge électronique montrent que les perovskites

orthorhombiques exhibent des chaînes de distribution électronique en zig zag rapprochées

contrairement aux perovskites idéales présentant des chaînes parfaitement alignées

(directionnelles). Une bonne corrélation élasto-électronique a été établie entre les constants

élastiques directionnels individuels Cij et les liaisons chimiques covalentes et ioniques

existante. La deuxième phase consisté à refaire toute l’étude sous l’effet de la pression

hydrostatique. L’étude de la dépendance en pression des constants élastiques et les

enthalpies nous informe sur l’excellente stabilité mécanique de ces matériaux. La perovskite

CaSnO3 soit idéale ou distordue est très sensible à l’application de la pression. Les valeurs

optiques indiquent que ces perovskites peuvent se servir dans des dispositifs de protection

contre les radiations ultraviolettes.