|
Résumé :
|
Les propriétés structurales, électroniques, magnétiques ,élastiques thermodynamiques et thermoélectriques des alliages Heusler pour les valeurs de x suivantes : 0, 0,25, 0,5, 0,75, 1,sont étudiées par des calculs ab initio basés sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) dans le cadre de la méthode des ondes planes augmentées linéarisées avec le potentiel total (FP-LAPW). Après avoir substitué l'atome Fe par Ga dans la maille unitaire, nous constatons que la dépendance à la composition des paramètres de réseau et des modules de compressibilité n'est pas monotone. De plus, alors que ces alliages conservent encore leur caractère métallique, la structure électronique calculée montre une augmentation de l'hybridation p-d et une diminution correspondante des hybridations des orbitales d-d entre les métaux de transition et les éléments du groupe principal. La distribution des moments magnétiques de spin montre que ces matériaux sont ferromagnétiques avec leurs moments magnétiques différents et leurs températures de Curie décroissant linéairement avec la sur concentration x en Ga. Les alliages (x=0, 0,25, 0,5,0,75,1) que nous avons étudiés sont tous mécaniquement stables et devrait être stable à pression ambiante, de plus, les valeurs élevées du rapport B/G devrait les rendre ductiles. À l’aide du modèle quasi-harmonique de Debye, nous avons étudié l’effet de la température et de la pression sur les propriétés thermodynamiques de nos alliages. Les résultats, similaires pour toutes les concentrations, permettent de mieux comprendre l’évolution de paramètres macroscopiques comme le paramètre cristallin, le module de compressibilité, les capacités calorifiques, le coefficient de dilatation thermique et la température de Debye. Les propriétés thermoélectriques de ces composés ont été effectués à l'aide du code BoltzTrap qui dépend de l'équation de transport semi-classique de Boltzmann. Le coefficient de Seebeck, la conductivité électrique, la conductivité thermique et le facteur de mérite pour (x=0, 0,25, 0,5,0,75,1) sont calculés.
|