Études ab-initio des propriétés structurales, électroniques, et thermique et thermiques des composés XNaF3 (X = Ca et Sr)

Abstract

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------resume en arabe------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- نقدم الدراسة النظرية للخصائص الهيكلية والإلكترونية والبصرية لمركبات : الفلوريد بيروفسكايت NaXF3 (X = Ca و Sr), باستخدام طريقة الأمواج المستوية المتزايدة خطيا بكل الالكترونات(FP-LAPW) استخدمنا تقريب التدرج العام(GGA) وتقدير الكثافة المحلية. (LDA) قمنا بحساب الخواص الهيكلية (ثابت شبكة الاتزان ، معامل الكتلة ومشتق الضغط) وهم متوافقون بشكل جيد مع .البيانات المتوفرة قدمنا التنازل عن التحولات البصرية المختلفة الموجودة في المركبات NaCaF3 و NaSrF3 للجزء التخيلي من أطياف وظيفة العزل فيما يتعلق بمراسلاتها في النطاق الإلكتروني. يتم التنبؤ بالخصائص الديناميكية الحرارية بواسطة النموذج شبه التوافقي من Debye ، حيث تؤخذ اهتزازات الشبكة بعين الاعتبار. يتم الحصول على تغيير في معامل الكتلة وثابت الشبكة والقدرات الحرارية ودرجة الحرارة Debye مع الضغط ودرجة الحرارة بنجاح. -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------resume francais--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Nous présentons l’étude théorique ab initio des propriétés structurales, électroniques et optiques pour les composés de fluoroperovskite NaXF3 (X = Ca et Sr) en utilisant la méthode ondes planes augmentées linearisées (FP-LAPW) telle que mise en œuvre dans le code Wien2k. Nous avons utilisé l'approximation de gradient généralisée (GGA) et l'approximation de densité locale (LDA) comme potentiel de corrélation d'échange. Nous avons calculé les propriétés structurales (la constante du réseau d'équilibre, le module de compressibilité et sa dérivé de pression) et ils sont en bon accord avec les données disponibles. Les calculs des structures de bande électroniques montrent que NaCaF3 a une bande interdite indirecte, alors que NaSrF3 a une bande interdite directe. La contribution des différentes bandes a été analysée à partir des courbes de densité totale et partielle des états. Nous avons présenté l'affectation des différentes transitions optiques existant dans les composés NaCaF3 et NaSrF3 de la partie imaginaire des spectres de fonction diélectrique par rapport à leur correspondance dans la bande électronique. Les propriétés thermodynamiques sont prédites par le modèle quasi-harmonique de Debye, dans lequel les vibrations du réseau sont prises en compte. La variation du module de masse, de la constante de réseau, des capacités thermiques et de la température de Debye avec pression et température est obtenue avec succès.-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------resume en anglais----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------We present ab initio theoretical study of the structural, electronic and optical properties for fluoroperovskite NaXF3 (X= Ca and Sr) compounds using full potential linearized augmented plane wave method (FP-LAPW) as implemented in Wien2k code. We employed the generalized gradient approximation (GGA) and the local density approximation (LDA) as exchange–correlation potential. We have calculated structural properties (the equilibrium lattice constant, the bulk modulus and its pressure derivative) and they are in good agreement with the available data. The calculations of the electronic band structures show that NaCaF3 has an indirect bandgap, whereas NaSrF3 has a direct bandgap. The contribution of the different bands was analyzed from total and partial density of states curves. We have presented the assignment of the different optical transitions existing in NaCaF3 and NaSrF3 compounds from the imaginary part of the dielectric function spectra with respect to their correspondence in the electronic band. The thermodynamic properties are predicted through the quasi-harmonic Debye model, in which the lattice vibrations are taken into account. The variation of bulk modulus, lattice constant, heat capacities and the Debye temperature with pressure and temperature are successfully obtained.