Étude de l'interaction magnétique dans les composés Heusler à base des métaux de transition par la méthode FP LMTO

Abstract

الملخص (بالعربية) :

تمت دراسة الخصائص الهيكلية والإلكترونية والمرنة والمغناطيسية والديناميكية الحرارية لسبائك Heusler الجديدتين Rh2MnTM (TM = Ti ، Zr ، Hf) بناءً على الحساب الأساسي الأول باستخدام مخطط تقريب التدرج المعمم (GGA) لنظرية دالة الكثافة. تم إجراء التحقيق في المراحل المغناطيسية المغناطيسية (FM) والمضادة للمغناطيسية الحديدية (AFM) والمراحل غير المغناطيسية (NM) للهيكل من النوع Cu2MnAl (الهيكل العادي) والهيكل من النوع Hg2CuTi (الهيكل العكسي). تم العثور على كلا السبيكين أكثر استقرارًا في المرحلة المغناطيسية الحديدية لهيكل من نوع Cu2MnAl. تساوي معلمة شبكة التوازن في هذا الهيكل 6.04 لـ Rh2MnTi و 6.39 Ǻ لـ Rh2MnZr و 6.35Ǻ لـ Rh2MnHf. كشفت الخصائص الإلكترونية عن الطبيعة المعدنية لسبائك Heusler Rh2MnTM (TM = Ti ، Zr ، Hf). أكد تفسير الخواص المرنة ثبات مرونة السبائك في الهيكل المدروس مع توافق جيد بين معامل الحجم الناتج من الخواص الهيكلية والمعامل الناتج عن خصائص المرونة. أظهرت المعلمات المرنة الأخرى مثل المعامل B ، معامل القص G ، معامل يونغ E ، نسبة بواسون (ν) ونسبة Pugh's B / G ومعلمة تباين Zener A أن سبائك Rh2Mn TM (TM = Ti ، Zr ، Hf) مشوهة قليلاً . إنها تظهر صلابة عالية ، متباينة الخواص وقليل من التشوه وتتصرف بطريقة مطيلة. أكدت الخصائص المغناطيسية الحالة المغناطيسية لكل مركب مع إجمالي عزم مغناطيسي محسوب يساوي 4.37 4.3B لـ Rh2MnTi 4.76 µB لـ Rh2MnZr و 4.60 B لـ Rh2MnHf. تم تقييم المعلمات الديناميكية الحرارية بدرجات حرارة مختلفة بين 0 كلفن و 1200 كلفن وضغط من 0 غيغابايت إلى 50 جيجا باسكال باستخدام نموذج ديباي شبه التوافقي

الكلمات المفتاحية : سبائك هاسلر، GGA,LMTO خصائص ايلاستيكية ----------------------------------------------

Résumé (en Français) :

Les propriétés structurelles, électroniques, élastiques, magnétiques et thermodynamiques de nouveaux alliages Heusler Rh2MnTM (TM = Ti, Zr, Hf) sont étudiées sur la base du premier calcul principal utilisant le schéma de l'approximation de gradient généralisée (GGA) de la théorie des fonctions de densité. L'étude a été menée dans les phases ferromagnétique (FM), antiferromagnétique (AFM) et non magnétique (NM) de la structure de type Cu2MnAl (structure régulière) et de structure de type Hg2CuTi (structure inverse). Les deux alliages se sont révélés plus stables dans la phase ferromagnétique de la structure de type Cu2MnAl. Le paramètre de réseau d'équilibre dans cette structure est égal à 6,04 pour Rh2MnTi, 6,39 Ǻ pour Rh2MnZr et 6,35Ǻ pour Rh2MnHf. Les propriétés électroniques ont révélé la nature métallique des alliages Heusler Rh2MnTM (TM = Ti, Zr, Hf). L'interprétation des propriétés élastiques a confirmé la stabilité élastique des alliages dans la structure étudiée avec un bon accord entre le module d'encombrement résultant des propriétés structurelles et celui résultant des propriétés élastiques. D'autres paramètres élastiques tels que le module B, le module de cisaillement G, le module de Young E, le coefficient de Poisson (ν) et le rapport de Pugh B / G et le paramètre d'anisotropie de Zener A ont montré que les alliages Rh2MnTM (TM = Ti, Zr, Hf) sont légèrement déformés . Ils présentent une rigidité élevée, anisotrope et peu de déformation et se comportent de manière ductile. les propriétés magnétiques ont confirmé l'état ferromagnétique de chaque composé avec un moment magnétique total calculé égal à 4,37 µB pour Rh2MnTi 4,76 µB pour Rh2MnZr et 4,60 µB pour Rh2MnHf. Les paramètres thermodynamiques ont été évalués avec différentes températures comprises entre 0 K et 1200 K et une pression de 0 GPa à 50 GPa en utilisant le modèle quasi-harmonique Debye Les mots clés : les alliages d’ Heusler, GGA, FP-LMTO, propriétés élastiques ----------------------------------------------

Abstract (en Anglais) :

The structural, electronic, elastic, magnetic and thermodynamic properties of new Heusler alloys Rh2MnTM (TM=Ti, Zr, Hf) are studied based on the first principal calculation using the scheme of the Generalized Gradient Approximation (GGA) of density function theory. The investigation was carried out in ferromagnetic (FM), anti-ferromagnetic(AFM) and the non-magnetic (NM) phases of the Cu2MnAl-type structure (regular structure) and Hg2CuTi-type-structure (inverse structure). Both alloys were found to be more stable in the ferromagnetic phase of the Cu2MnAl-type structure. The equilibrium lattice parameter in this structure is equal 6.04 for Rh2MnTi, 6.39 Ǻ for Rh2MnZr and 6.35Ǻ for Rh2MnHf. The electronic properties reveled the metallic nature of the Heusler Rh2MnTM (TM=Ti, Zr, Hf) alloys. The interpretation of the elastic properties confirmed the elastic stability of the alloys in the studied structure with a good agreement between the resulting bulk modulus from the structural properties and that resulting from the elastic properties. Other elastic parameters such as modulus B, shear modulus G, Young's modulus E, Poisson's ratio (ν) and Pugh’s ratio B/G and the Zener anisotropy parameter A showed that the Rh2MnTM(TM=Ti, Zr, Hf) alloys are slightly deformed. They show high rigidity, anisotropic and little deformation and behave in ductile way. the magnetic properties confirmed the ferromagnetic state of each compound with computed total magnetic moment equal 4.37µB for Rh2MnTi 4.76 µB for Rh2MnZr and 4.60 µB for Rh2MnHf .The thermodynamic parameters were evaluated with various temperatures between 0 K to 1200 K and a pressure from 0 GPa to 50 GPa using the quasi-harmonic Debye model.

Keywords : Heusler alloys, GGA, FP-LMTO, Elastic properties