Etude de premier principe de propriétés physiques des matériaux demi-métalliques pour des applications en spintronique.

dc.contributor.authorKOLLI , Ahlem
dc.contributor.authorGUECHI , N. Encadrant
dc.date.accessioned2026-07-06T08:05:55Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractIn this work, we have studied the structural, elastic, electronic phase transitions and magnetic properties of FeCrScSi (FCSS) and FeCrScGe (FCSG) quaternary Heusler compounds under hydrostatic pressure in the range of 0–50 GPa. The spin polarized calculations were carried out using the pseudo-potential plane wave (PP-PW) method within the generalized gradient approximation (GGA-PBE). The obtained ground-state structural properties are in good agreement with existing theoretical reports. In addition, the negative values of cohesive and formation energies reveal that both materials are stable and can be synthesized. The calculated elastic properties display that the studied materials are ductile and mechanically stable. Disregarding pressure effects, electronic structure analysis shows ferrimagnetic properties for FCSS and FCSG compounds. Under pressure, an electronic phase transition from spin filter material (SFM) to spin gapless semiconductor type II (SGS-II) is predicted at pressure values of 46.37 GPa and 32.48 GPa for FCSS and FCSG materials, respectively. Above these critical pressures, the considered materials exhibit a half metallic (HM) behavior. Finally, the calculated total magnetic moment of FCSS and FCSG compounds was found to be of the applied pressure, with an integer value of 3 μB, obeying the Slater-Pauling rule.
dc.description.sponsorshipDans ce travail, nous avons étudié les propriétés structurales, élastiques, transitions de phase électroniques et propriétés magnétiques des composés quaternaires de type Heusler FeCrScSi (FCSS) et FeCrScGe (FCSG), sous pression comprise entre 0 à 50 GPa. Les calculs polarisés en spin ont été réalisés en utilisant la méthode d’ondes planes et (PP-PW) dans le cadre de l'approximation du gradient généralisé (GGA-PBE). Les propriétés structurales obtenues à l'état fondamental sont en bon accord avec les résultats théoriques existants. De plus, les valeurs des énergies de cohésion et de formation révèlent que les deux matériaux sont thermodynamiquement stables et peuvent être synthétisés. Les propriétés élastiques calculées montrent que les matériaux considérés sont ductiles et mécaniquement . Sans tenir compte des effets de la pression, l’analyse de la structure électronique révèle les propriétés semi-conductrices ferrimagnétiques des matériaux FCSS et FCSG. Sous pression, une transition de phase électronique d'un matériau filtre de spin (SFM) à un semi-conducteur à gap de spin nul de type II (SGS-II), est prédite à des valeurs de pression de 46,37 GPa et 32,48 GPa pour les matériaux FCSS et FCSG, respectivement. Au-dessus de ces pressions critiques, les composés étudiés présentent un caractère demi-métallique (HM). Enfin, il a été remarqué que le moment total calculé des composés FCSS et FCSG était de la pression appliquée, avec une valeur entière de 3 μB, obéissant à la règle de Slater-Pauling.
dc.identifier.urihttps://repository.univ-setif.dz/handle/123456789/1824
dc.language.isofr
dc.subjectCalculs de premiers principes
dc.subjectAlliages Heusler
dc.subjectTransitions de phase électroniques
dc.subjectElasticité
dc.subjectPropriétés magnétiques.
dc.titleEtude de premier principe de propriétés physiques des matériaux demi-métalliques pour des applications en spintronique.
dc.typeThesis

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