Etude des propriétés structurales électroniques et magnétiques des composés intermétalliques par la méthode FP LAPW.

Abstract

الملخص: في هذه الدراسة ، درسنا الخصائص البنيوية والمغناطيسية والإلكترونية للمركبات بين المعادن الأرضية النادرة RECo2)؛( (RE =Eu, Gd في طور Laves للبنية المكعبة (MgCu2 (C15). لوصف تأثيرات الارتباط بدقة كبيرة ، ولتقدير إمكانية التبادل والارتباط ، استخدمنا نظرية الكثافة الدالية (DFT) مع تقريب التدرج المعمم (GGA) و GGA + U (U:معلمة Hubbard). تتوافق معلمات الشبكة والعزوم المغناطيسية المحسوبة للحالة المستقرة جيدًا مع القيم التجريبية المتاحة. حسبنا العزوم المغناطيسية لـ RE (RE = Gd، Eu) و Co في مركباتهم الثنائية ، باستخدام طرق GGA و GGA + U. تم العثور على قيمة العزوم المغناطيسية لـ Co أكبر من قيمة RE. أظهرت النتائج التي تم الحصول عليها أيضًا أن طريقة GGA + U هي الأفضل لوصف أنظمتنا. لقد توقعنا أيضًا البنية الإلكترونية وكثافة حالات الاستقطاب الدوراني (DOS) لمداري RE-4f و Fe-3d.أظهر المركب RECo2 سلوكًا معدنيًا مع كثافة إلكترون صغيرة للحالات عند مستوى فيرمي في تقريب GGA و و GGA + U.

الكلمات المفتاحية : السبائك المسمات Laves الثنائية ، كثافة الحالة. GGA ، الخصائص المغناطيسية

---------------------------------------------- Résumé: Dans cette étude, nous avons étudié les propriétés structurales, magnétiques et électroniques des composés intermétalliques terre rares RECo2 (RE =Gd ;Eu) dans la phase de Laves de structure cubique MgCu2 ( C15). Pour décrire les effets de la corrélation avec une grande précision, et pour estimer le potentiel de d'échange et de corrélation, nous avons utilisé la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) avec l'approximation du gradient généralisé (GGA) et GGA + U ( U: paramètre Hubbard). Les paramètres du réseau et les moments magnétiques à l'état d'équilibre calculés sont en bon accord avec les valeurs expérimentales disponibles. Nous avons calculé les moments magnétiques de RE (RE = Gd, Eu) et Co dans leurs composés binaires, en utilisant les méthodes GGA et GGA + U. La valeur des moments magnétiques de Co s'est avérée supérieur à celui de RE. Les résultats obtenus ont également montré que la méthode GGA + U est la meilleure pour décrire nos systèmes. Nous avons également projeté les structures électroniques et la densité d'états polarisés en spin (DOS) des orbitales RE-4f et Fe-3d.Le composé RECo2 a montré un comportement métallique avec une petite densité électronique d'états au niveau de Fermi dans les approximations GGA et GGA + U. Les mots clés : phases de Laves binaires, Densité d'états ,GGA, Propriétés magnétiques

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Abstract: In this study, we investigated the structural, magnetic and electronic properties of rare earth intermetallic compounds RECo2 (RE = Gd; Eu) in the Laves phase of cubic structure MgCu2 (C15). To describe the effects of correlation with great precision, and to estimate the exchange and correlation potential, we have used the density functional theory (DFT) with the generalized gradient approximation (GGA) and GGA + U (U: Hubbard parameter). The lattice parameters and the calculated steady-state magnetic moments are in good agreement with the available experimental values. We calculated the magnetic moments of RE (RE = Gd, Eu) and Co in their binary compounds, using the GGA and GGA + U methods. The value of the magnetic moments of Co was found to be greater than that of RE. The results obtained also showed that the GGA + U method is the best to describe our systems. We also projected the electronic structures and the density of spin polarized states (DOS) of the RE-4f and Fe-3d orbitals. The compound RECo2 showed metallic behavior with a small electron density of states at Fermi level in the GGA and GGA + U approximations. Keywords : Binary Laves phases; Density of states, GGA, Magnetic properties