Effet du dopage du Lanthane sur les propriétés structurales, élastiques, thermodynamiques et électroniques du composé YBi.

Abstract

الملخص (بالعربية) :

الهدف الرئيسي من هذا العمل هو دراسة تأثير عنصر اللنتنيد على عنصر. (YBi) النتائج المحصل عليها تمت باستخدام نظرية الدالية الكثافة. (DFT) تحليل الحسابات البنيوية يبين أن،معامل الشبكية للخليط المعدني (LaxY1-xBi) يتغير خطيا مع تركيز إيتر يوم، و الذي يدل بأن نظرية فيڤار محققة بالنسبة للحسابات، بالنسبة إلى تأثير معامل الإنضغاطية ، الحسابات تبين فارق كبير بالنسبة إلى التركيز الخطي . (LCD) ثوابت المرونة (Cij) و المعاملات المكروسكوبية قد تم التنبوء بها. تأثير اللنتيد على الاستقرار الترموديناميكي قد تم باستخدام نموذج المحلول المنتظم. بالإضافة إلى دراسة تأثير الحرارة على: السعة الحرارية ذات حجم ثابت (Cv)، التمدد الحراري و حرارة ديباي و الذي تم باستعمال نموذج ديباي. لحساب البنية الإلكترونية للعناصر المدروسة، لقد إستعملنا تقريب. (TB-mBj) البنيات الإلكترونية تظهر بأن العناصر التي لديها تراكيز 0.25 و 0.5 لديها سلوك شبه معدني. بالإضافة إلى ذالك ، الحسابات تبين السلوك شبه موصل بدون فجوة بالنسبة إلى خليط المعادن 0.75. كلمات مفتاحية: حساب DFT ، الخلائط المعدنية المكونة من الأرض النادرة، البنية الإلكترونية، شبه موصل.

Résumé (Anglais) :

The main investigation goal of this work is to give report on the effect of Lanthanide doping in YBi. The present results were done by means of DFT calculations. The analysis of structural calculations reveals that, the lattice parameters of LaxY1-xBi varies linearly with the investigated concentration x, which indicates that the Vegard's law is valid for this calculation showever, for the effect on bulk modulus the results show the existing of a large deviation from a linear concentration dependence (LCD). The elastic constants Cij and their related macroscopic moduli was predicted. The influence of La-doped on thermodynamic stability was explored on the basis of regular solution model. Furthermore, the temperature effect on: heat capacity at constant volume (CV), thermal expansion (a) and Debye temperature (qD) have been investigated by the quasi-harmonic Debye model. To calculate the electronic structure of the investigated compounds we have used the Tran and Blaha-modified BeckeeJohnson (TBemBJ) method. The electronic structures reveal that the compounds with the concentration 0, 0.25 and 0.5 have semi metallic characters. Furthermore, the results reveal a gapless semiconducting behavior for La0.75Y0.25Bi alloy. Keywords: DFT calculations; Rare-earth doped alloys; Electronic structure Semiconductor.

Résumé (Français ) :

L'objectif principal de ce travail est d'étudié l'effet du dopage de Lanthanide sur le composé YBi. Les résultats établient ont été réalisés au moyen de calculs DFT. L'analyse des calculs structurels révèle que, le paramètre de maille de LaxY1-xBi varie linéairement avec la concentration étudiée x, ce qui indique que la loi de Vegard est valable pour ce calcul cependant, pour l'effet sur le module de compressibilité, les résultats montrent l'existence d'un grand écart par rapport à la dépendance de concentration linéaire (LCD). Les constantes élastiques Cij et leurs modules macroscopiques ont été prédit. L'influence de dopant La sur la stabilité thermodynamique a été exploré en utilisant le modèle de solution régulière. En outre, l'effet de la température sur: capacité calorifique à volume constant (CV), dilatation thermique (α) et température de Debye (θD) ont été étudiés par le modèle quasi-harmonique de Debye. Pour calculer la structure électronique des composés étudiés, nous avons utilisé la méthode de Tran et Blaha modifié par Becke Johnson (TB-mBJ). Les structures électroniques révèlent que les composés avec les concentrations 0.25 et 0.5 ont des caractères semi-métalliques. Ainsi que, les résultats révèlent le comportement semi-conducteur sans gap pour alliage La0.75Y0.25Bi.

MOTS-CLÉS: Calculs DFT; Les alliages dopés à base de terre rare; structure électronique; Semi-conducteur.