Etude de premier principe sur la stabilité magnétique et les propriétés mécaniques, électroniques et optiques des composés oxyde double pérovskite à base de fer.

Abstract

---------------------------------------------------------------------------------------------------------resume en arabe------------------------------------------------------------------------------------------الهدف الرئيسي من هذا العمل هو الحصول على تقرير عن استقرار المرحلة المغناطيسية، الخواص الميكانيكية والإلكترونية والبصرية لأكاسيد بيروفسكيت المزدوجة Pb2FeMO6 (M = Mo, Re و W ) باستخدام طريقة حسابات الموجة السطحية ، على أساس أكثر الطرق دقة لحساب البنية الإلكترونية للمواد الصلبة وهي نظرية الدالية للكثافة (DFT). وقد تمت معالجة طاقة التبادل و الارتباط (XC) للإلكترونات باستخدام المعايير والثوابت Perdew- Burke Ernzerhof. وحسبت الخصائص الإلكترونية من تكوينات الحالة الأساسية لمختلف التكوينات المغناطيسية (مراحل الفيروالمغناطيسية FM))، الفيري مغناطيسية( FIM) ومضاد الانجذاب المغنطيسي (AFM)). تم تقييم المحتوى الحراري التشكلي لتحديد استقرار مركباتنا. أظهرت النتائج أن المركبات التي تم فحصها مستقرة تمامًا حتى عند درجات الحرارة المرتفعة. ويتم الحصول على الثوابت المرنة المستقلة باستخدام حزمة برنامج Tetra-élastique ، التي تعطي الخصائص الميكانيكية التالية: معامل المرونة (B)، معامل القص (G) ، معامل يونغ (E)، ونسبة بواسون ( ν) ودرجة حرارة ديباي و الصلابة (Hv). حسابات التركيب الإلكتروني كشفت فيري المغناطيسية شبه نصف ناقل (FIM-HM) للمركبات الثلاثة لبيروفسكيت المزدوجة. تم حساب الثوابت البصرية كالدوال شبه عازلة ، معامل الانكسار، الانعكاس الضوئي ومعامل الامتصاص ومناقشتها بالتفصيل. لذلك، يتم تحديد المركبات كمرشحين جيدين للتطبيقات Spintronic والأجهزة الإلكترونية عالية الأداء.----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------resume en français-----------------------------------------------------------------------------------------------L'objectif principal du présent travail est d'obtenir un rapport sur la stabilité de la phase magnétique, les propriétés mécaniques, électroniques et optiques des oxydes de double pérovskite Pb2FeMO6 (M = Mo, Re et W) en utilisant la méthode ab-initio onde- plane, basée sur la méthode la plus précise pour le calcul de la structure électronique des solides qui est la théorie de la densité fonctionnelle (DFT). L'énergie d'échange-corrélation (XC) des électrons a été traitée à l'aide de la paramétrisation de Perdew-Burke-Ernzerhof. Les propriétés électroniques de l'état fondamental pour différentes configurations magnétiques (phases ferromagnétique (FM), ferrimagnétique (FiM) et antiferromagnétique (AFM)) ont été calculées. Les enthalpies de formation ont été évaluées afin de déterminer la stabilité de nos composés. Les résultats montrent que les composés examinés sont assez stables même à des températures élevées. Les constantes élastiques indépendantes sont obtenues en utilisant l'emballage Tetra-élastique, ce qui donne les propriétés mécaniques suivantes: module d'élasticité (B), module de cisaillement (G), module d'Young (E), coefficient de Poisson (ν) et température de Debye. dureté (Hv). Le calcul de la structure électronique révèle les ferrimagnets semi-métalliques (FiM-HM) pour les trois composés de double pérovskite. Les constantes optiques en tant que fonction diélectrique, indice de réfraction, réflectivité optique et coefficient d'absorption ont été calculées et discutées en détail. Par conséquent, nos composés sont identifiés comme des candidats potentiels pour des applications spintroniques et des dispositifs électroniques à haute performance ----------------------------------------------------------------------------------------------------resume en anglais---------------------------------------------------------------------------------------------The main goal of the present work is to obtain report on the magnetic phase stability, mechanical, electronic and optical properties of double perovskite oxides Pb2FeMO6 (M = Mo, Re and W) by employing the ab-initio plane-wave method, based on the most accurate method for the computation of the electronic structure of solids which is the density functional theory (DFT). The exchange-correlation (XC) energy of electrons was treated using the Perdew–Burke–Ernzerhof parametrization. The ground-state electronic properties for different magnetic configurations (ferromagnetic (FM), ferrimagnetic (FiM) and antiferromagnetic (AFM) phases) were calculated. The formation enthalpies has been evaluated in order to determinate the stability of our compounds. The results show that the examined compounds are quite stable even at high temperatures. The independent elastic constants are obtained by using Tetra-elastic package, yielding the related mechanical properties including bulk modulus (B), shear modulus (G), Young's modulus (E), Poisson's ratio (ν) and Debye temperature as well as the Vickers’s hardness (Hv). The electronic structure calculation reveal the half-metallic ferrimagnets (FiM-HM) for the three double perovskite compounds. The optical constants as the dielectric function, refractive index, optical reflectivity and absorption coefficient were calculated and discussed in detail. Therefore, our compounds are identified as potential candidates for spintronic applications and high performance electronic devices.