EtudeAbinitiodespropriétésstructurales,élastiqueset électroniquesdescomposésdeZintl Ba2P7X (X = Cl;Br;I)
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Université Sétif 1 - Ferhat ABBAS , Faculté des Sciences
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Inthismanuscript,wehavestudiedthestructural,elasticandelectronicpropertiesunder thee¤ectofhydrostaticpressurefortheternaryZintlphasecompoundsoftheform Ba2P7X where (X = Cl;Br;I), whichcrystallizeinthestructuremonoclinicandbelongtothegroup P21 /m (N 11)).Weusedtheabinitiocalculationmethod,whichisthatofthepseudopotential andplanewaves (PP PW) intheframeworkofthedensityfunctionaltheory (DFT) and implementedinthe CASTEP code,byprocessingtheExchangeenergyandcorrelationby theapproximationofthegeneralizedgradientofPerdew-Burke-Ernzerhof GGAPBEsol. The equilibriumgeometriesofthestudiedmaterialshavebeenoptimizedat T = 0K fordi¤erent
pressurevaluesbetween 0 and 15GPa byusingthe CASTEP package.Foragooddescription ofthemechanicalbehaviorofthestudiedcompounds,wehave rstcalculatedtheirssingle- elasticconstants Cijs, andfromthesenumericalvaluesobtainedforthe Cijs weestimated, isotropicelasticmoduliandtheirrelatedpropertiesforsingle-crystalandpolycrystallinephase,
includingthenamelybulkmodulus,shearmodulus,Young smodulus,Poisson sratio,elastic anisotropyindexes,Pugh sindicatorofbrittle/ductilebehavior,elasticwavevelocitiesand
Debyetemperature,usingVoigt,RussandHillapproximations.Aswehaveusedthenumerical valuesof Cijs tochecktheirmechanicalstabilities.Wealsodiscussedtheelectronicproperties:
bandstructure,totalandpartialelectronicdensitydiagrams (TDOS and PDOS) aswellas electronicdistribution.
Description
Danscemanuscrit,nousavonsétudiélespropriétésstructurales,élastiquesetélectroniques sousl e¤etdelapressionhydrostatiquepourlescomposésdephaseZintlternairedelaforme Ba2P7X où (X = Cl;Br;I), quisecristallisentdanslastructuremonocliniqueetappartiennent augroupe P21 / m (N 11). Nousavonsutilisélaméthodedecalculabinitio,quiestcelledu pseudopotentieletondesplanes (PP PW) danslecadredelathéoriedelafonctionnelle deladensité (DFT) etimplémentédanslecode CASTEP, entraitantl énergied échange etdecorrélationparl approximationdugradientgénéralisédePerdew-Burke-Ernzerhof GGA PBEsol. Lesgéométriesd équilibresdescomposésétudiésontétéoptimiséesà T = 0K pour despressionsentre 0 et 15GPa via CASTEP. Pourunebonnedescriptionducomportement mécaniquedesmatériauxconsidéréssousl e¤etdelapression,nousavonscalculéd abordleurs
constantesélastiquesenétatmonocristallin Cijs, etapartirdecesvaleursnumériquesobtenues pourles Cijs nousavonsestimé,lesmodulesélastiquesisotropesetleurspropriétésassociées
pourlesphasesmonocristallineetpolycristalline,notammentlemoduledecompressibilité,le moduledecisaillement,lemoduledeYoung,lecoe¢cientdePoisson,lesindicesd anisotropie
élastique,l indicateurdePughducomportementfragile/ductile,lavitessed ondeélastiqueet latempératuredeDebye,enutilisantdesapproximationsdeVoigt,RussetHill.Commenous
avonsemployéeslesvaleursnumériquesde Cijs pourvéri erleursstabilitésmécaniques.Nous avonségalementabordélespropriétésélectroniques:lastructuredebande,lesdiagrammes
dedensitéd étatsélectroniquestotaleetpartielle (TDOS et PDOS) ainsiqueladistribution électronique