Etude des propriétés structurales, électroniques et mécaniques des composés fluoro-pérovskites à base de sodium NaXF3 (X=Mg, Zn) par la méthode FP-LAPW.

Abstract

من خلال ھذا العمل تمت دراسة استقرار البنیة، الخصائص الإلكترونیة و الدینامیكوحراریة للمركب NaXF3 (X=Mg,Zn) باستخدام نظریة دالیة الكثافةDFT مع استعمال تقریب التدرج المعمم (GGA-PBE) . تم استخدام التقريب المصحح (GGA-EV) و التقريب (m-BJ) لأجل التقدیر الجید للمنطقة الممنوعة (gap) والتي أظھرتھا الحسابات على أنھا غیر مباشرة (M-Γ) . النتائج المحصل علیھا بینت أن البنیة الأكثر استقرار بالنسبة لھذه المركبات ھي البنیة البلوریة المكعبة لمجموعة الفضاء 221Pm3m تمتاز بكونھا لدنة ذات رابطة مھیمنة أیونیة. فیما یتعلق بالخصائص الحراریة: معامل التمدد، درجة دیباي و كذا معامل Grüneisen فقد تمت دراستها باستخدام التقریب شبھ التوافقي لدیباي و النتائج المتحصل علیھا على اتفاق جید مع عدید من الأعمال الأخرى. Dans ce travail, on a étudié la stabilité de la structure, les propriétés électroniques, mécaniques et thermodynamique du composé fluoro-pérovskite cubique à base du sodium NaXF3 (X=Mg, Zn) par la théorie de la fonctionnelle de densité (DFT). Plusieurs approximations ont été utilisé pour modéliser le potentiel d’échange et de corrélation à citer Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE-GGA), Engel-Vosko (EV-GGA) et aussi l’approximation de Becke-Johnson modifié (m-BJ) dans le but d’avoir une bonne estimation du gap, dont les calculs ont montés que c’est un gap indirect (M–Г) . Nos résultats de calculs montrent que la structure la plus stable pour ces composés est la structure cubique du groupe spatiale 221 Pm3m, ils sont ductile avec des liaisons dominantes ioniques. Pour les propriétés thermiques à savoir le coefficient de dilatation, la température de Debye et la paramétre de Grüneisen ont été calculés en utilisant l’approximation quasi harmonique de Debye. Nos résultats sont en bon accord avec d’autres travaux. The structural stability, mechanical, electronic and thermodynamic properties of the cubic sodium based fluoro-perovskite NaXF3 (X=Mg,Zn) have been studied using density functional theory (DFT).The generalized gradient approximation of Perdew–Burke and Ernzerhof (GGA-PBE) is used for modeling exchange-correlation effects. In addition, the alternative form of the GGA proposed by Engel and Vosko (GGA-EV) is also used to improve the electronic band structure calculations. The results show that both compounds are stable in the cubic Pm3m structure. From Poisson's ratio, it is inferred that cubic anti-perovskite NaXF3 are ductile in nature and that bonding is predominantly of ionic in nature. The electronic band structure calculations and bonding properties show that anti-perovskites have an indirect energy band gap (M–Г) with a dominated ionic character. The thermal effects on thermal expansion coefficient, Debye temperature and Grüneisen parameter were predicted using the quasi-harmonic Debye model, in which the lattice vibrations are taken into account. The calculations are found to be in good agreement with other results