Etude théorique des propriétés structurales et électroniques des supraconducteurs à basse température :isotypes de ThCr2Si2

Abstract

Résumé : Dans cette étude, les propriétés structurales, magnétiques, électroniques, élastiques et thermiques des composés intermétalliques ternaires, RMn2Si2 (R = Ce et Nd), sont présentés. L'étude est réalisée en utilisant la méthode des ondes planes augmentées linearisées à potentiel total(FP.LAPW), plus orbital local (lo) basé sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT). Pour décrire l'énergie d'échange-corrélation, le rapprochement de la densité locale et l'approximation de densité de spin locale (LDA / LSDA) sont utilisés. Nos résultats calculés pour les paramètres de maille d'équilibre sont en bon accord avec les mesures expérimentales disponibles. Les calculs d’énergie totale révèlent la forte dépendance de la distance entre les espèces atomiques dans ces composés. L'analyse des densités d’états partielles et totales (DOS) des deux composés (CeMn2Si2 et NdMn2Si2) démontre leur caractère métallique et ainsi magnétique. Considérant que les valeurs calculées de ratio de Poisson B / G présentent leur nature fragile. A la fin, en utilisant le modèle de Debye quasi-harmonique mis en œuvre dans le code GIBBS, les propriétés thermiques ont été calculées. ------------------------------------------------------------

الملخص : في هدا البحث قمنا بدراسة الخواص البنيوية والمغناطيسية والالكترونية والميكانيكية والحرارية للمركبات الثلاثية السبائكية (Nd,Ce=R)RMn2Si2 وذلك باستعمال طريقة الامواج المستوية خطيا لكمون كامل(FP.LAPW) باالاضافة الى المدار المحلي (lo) التي ترتكز على نظرية الكثافة الدالية (DFT) والتي تعتمد على النظريات التقريبية، ففي هذا البحث استعملنا تقريب كثافة الموضع (LDA) وتقريب (LSDA) لدراسة كمون التبادل والترابط. من خلال دراستنا تبين لنا ان قيم ثابت الشبكة المتحصل عليها متوافقة مع النتائج التجريبية الموجودة وان المركبان المدروسان هما معادن مغناطيسية ذات نوعية لينة، خصائصها الحرارية درست في برنامج GIBBS الذي يعتمد على النموذج شبه التوافقي لـ .Debye ------------------------------------------------------------ Abstract In this study, the structural, magnetic, electronic, elastic and thermal properties of the ternary intermetallic, RMn2Si2 (R= Ce and Nd), compounds are presented. The study is carried out by employing the full-potential (FP) linearized augmented plane wave (LAPW) plus local orbital (lo) approach based on the density functional theory (DFT). To depict the exchange-correlation energy, the local-density approximation and the local spin density approximation (LDA/LSDA) are used. Our calculated results for equilibrium lattice parameters are in good agreement with the available experimental measurements. The total energy calculations reveal the strong dependence to the distance between atomic species in these compounds.The analysis of the partial and total densities of states (DOS) of both compounds (CeMn2Si2 and NdMn2Si2) demonstrates their metallic and magnetic character as well. Whereas the calculated values of Poisson’s ratio and B/G present their brittle makeup. At the end, using quasi-harmonic Debye model as implemented in GIBBS code, the thermal properties were calculated.