Etude premier principes du ferromagnétisme dans les alliages à base de terres rares et métaux de transition

Abstract

في هذا العمل ، قدمنا دراسة نظرية حول الخصائص الهيكلية والإلكترونية والمغناطيسية للسبائك Mn2RhZ (Z=Si, Ge et Sn) و Eu2RhSn وMn2YGa (Y= Pt et Ir) . إن الهدف هو التحقق من الوسائط الفيزيائية مثل ثابت التوازن ، معامل الانضغاط ، كثافة الحالات ، بنية العصابات ، العزم المغناطيسي و درجة حرارة الكوري. طريقة الحساب المستخدمة هي طريقة الأمواج المستوية المتزايدة خطيا والكمون الكامل( FP-LAPW) المدمجة في برنامج WIEN2K ، وذلك في إطار نظرية الدالية للكثافة (DFT) ، باستخدام تقريب كثافة التدرج المعمم (GGA). وجدنا أن نتائجنا تتفق مع البيانات التجريبية والتي تم الحصول عليها عن طريق وسائل أخرى. تحليلنا للنتائج المتحصل عليها فيما يخص بنية نطاق الكتروني وكثافة مستويات الطاقة لكلا اتجاهي الغزل أظهرت أن المواد Mn2RhSi و Mn2RhGe تظهر سلوك نصف المعدنية المغناطيسية مع الاستقطاب الالكتروني الذي يصل 100% على مستوى فيرمي ، من ناحية أخرى ، فإن المركبات الأربعة الأخرى Mn2RhSn و Eu2RhSn و Mn2PtGa و Mn2IrGa لها طبيعة معدنية مغنطيسية والعنصر Mn هو في الأساس مصدر المغناطيسية الحديدية لهذه المواد. Dans ce travail, nous avons présenté une étude théorique sur les propriétés structurales, électronique et magnétique des alliages Mn2RhZ (Z=Si, Ge et Sn), Eu2RhSn et Mn2YGa (Y= Pt et Ir). Le but du travail est l’investigation des paramètres physiques tels que le pas de réseau à l’équilibre, le module de compressibilité, la densité d’état, la structure de bande électronique, le moment magnétique et la température de curie. La méthode de calcul utilisée c’est FP-LAPW qui est incorporée dans le code WIEN2K dans le cadre général de la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT), utilisant l’approximation de la densité du gradient généralisé (GGA). Nous avons trouvé que nos résultats sont en accord avec les données expérimentales et celle obtenues par d’autres méthodes. La relation de dispersion pour ces composés est traduite en sa totalité dans la structure de bande et la densité d’états pour le cas des deux directions de spin; elles montrent que les matériaux Mn2RhSi et Mn2RhGe présentent un comportement demi-métallique ferromagnétique, avec une polarisation absolue de 100% autour du niveau de Fermi. Par contre les quarts autres composés Mn2RhSn, Eu2RhSn, Mn2PtGa et Mn2IrGa ont une nature un métal ferromagnétique et que l’élément Mn est principalement l’origine de ferromagnétisme de ces matériaux. Abstract In this work, we presented a theoretical study on the structural, electronic and magnetic properties of the alloys Mn2RhZ (Z = Si, Ge and Sn), Eu2RhSn and Mn2YGa (Y = Pt and Ir). The purpose of the work is the investigation of physical parameters such as equilibrium network pitch, compressibility modulus, state density, electronic band structure, magnetic moment and curie temperature. The calculation method used is FP-LAPW which is incorporated into the WIEN2K code in the general framework of density functional theory (DFT), using the generalized gradient density (GGA) approximation. We found that our results are in agreement with the experimental data and that obtained by other methods. The band structure and the density of states for the case of the two directions of spin; they show that the Mn2RhSi and Mn2RhGe materials exhibit a ferromagnetic half-metallic behavior, with an absolute polarization of 100% around the Fermi level. On the other hand, the other three compounds Mn2RhSn, Eu2RhSn, Mn2PtGa and Mn2IrGa have a ferromagnetic metal nature and Mn atom is the origin of their ferromagnetism.