Etude des propriétés structurales électroniques magnétiques et thermoélectriques de quelques alliages demi-métalliques

Abstract

Les matériaux Heusser quaternaires présentant une demi-métallité (HM) et une température critique élevée TC émergent comme des candidats prometteurs pour les dispositifs spintroniques. La théorie de la fonctionnelle de la densité est utilisée pour étudier les propriétés structurelles, la structure électronique des nouveaux composés quaternaires de Heusler PrCoCrZ (Z = Al, Ga), PrCoMnZ (Z = Ga, In), et NdCoMnZ (Z = Al, In). Les énergies totales en fonction du volume des six matériaux ont été calculées pour formuler les caractéristiques de l'état fondamental. Nous avons utilisé le TB-MBJ pour estimer les structures des bandes et les densités d'états. Les résultats affirment que les alliages sont demi-métalliques avec des écarts demi-métalliques considérables de 0,61 eV, 0,58 eV, 0,56 eV, 0,51 eV 0,48 eV et 0,48 eV pour PrCoCrAl, PrCoCrGa, PrCoMnGa, PrCoMnIn NdCoMnAl et NdCoMnIn respectivement. Tous les alliages ont des moments magnétiques qui sont des entiers (5, 6 et 7 μB) et qui satisfont la règle de Pauli Mtot=Ztot-18. Notre calcul de la température de Curie TC a montré que les valeurs varient de 928 à 1290 K. Les moments magnétiques en fonction de la constante de réseau ont également été calculés pour tous les matériaux. Les propriétés thermoélectriques de tous les matériaux sont acquises grâce au code BoltzTraB basé sur la théorie du transport de Boltzmann semi-classique. L'investigation des caractéristiques thermoélectriques a montré que tous les alliages présentent des conductivités électriques plus élevées et des conductivités thermiques plus faibles.