Étude des propriétés physiques du BaFZnP de type La OAgS via des méthodes ab initio

Abstract

Cette recherche porte sur l'étude ab-initio des propriétés propriétés propriétés structurelles , élastiques, électroniques, optiques et thermoélectriques du composé BaFZnP, qui adopte une structure de type LaOAgSe ,en utilisant les logiciels CASTEP et Wien2K. Les calculs ab initio ont été réalisés en utilisant la méthode des pseudopotentiels ondes planes (PPPW) et la méthode des ondes planes augmentées linéarisées à potentiel total (FP-LAPW),dans le cadre de la théorie fonctionnelle de la densité (DFT). Les effets d'échange et de corrélation ont été pris en compte via la version PBEsol de l’approximation du gradient généralisé (GGAPBEsol) et de l'approximation du potentiel de Becke-Johnson modifié par Tran et Blaha (TBmBJ).Les valeurs calculées des paramètres du réseau concordent bien avec les données expérimentales disponibles. Les modules élastiques monocristallins et polycristallins du composé BaFZnP ont été déterminés via la méthode contrainte-déformation.Ce composé se caractérise par une forte anisotropie tant au niveau des paramètres structuraux que des constantes élastiques. L'exploration des propriétés électroniques à l'aide du potentiel TB-mBJ,dans le cadre de la méthode FP-LAPW, a révélé l'existence d'un gap direct de type   .Les densités partielles des états électroniques ont été calculées pour élucider la nature des liaisons chimiques. Nous avons examiné les spectres de diverses fonctions optiques,notamment la fonction diélectrique,l'indice de réfraction,le coefficient d'absorption et le coefficient de réflectivité, sur une plage d'énergie allant de 0 à 12 eV. L'origine microscopique des états électroniques responsables des structures observées dans les spectres optiques a été déterminée. Les variations en fonction de la température des paramètres thermoélectriques tels que le coefficient de Seebeck,la conductivité électrique, la conductivité thermique et le facteur de mérite ont été étudiées en utilisant la théorie semi-classique du transport de Boltzmann,basée sur la structure de bande calculée via la méthode FP-LAPW. Les résultats obtenus indiquent que les valeurs numériques des paramètres thermoélectriques du composé BaFZnP dopé p sont supérieures à celles du composé BaFZnP dopé n. Afin de faciliter et de guider le travail expérimental, nous avons calculé les valeurs optimales de la concentration du dopant et de la température correspondant à la valeur maximale de la figure de mérite.