Etude théorique des propriétés physiques des alliages semi-Heusler de type LiSrX : (X = N, P, As, Sb et Bi)

Abstract

الملخص (بالعربية) : في هذاالبحث،أجرينا دراسة حسب المبداء الأول للمواد أنصاف هاسلر الجديد إستخدمنا في هذا البحث برنامج WIEN2k يإطارعمل نظرية الكثافة الوظيفية، و نظرية بولتزمان. لقد قدرنا إمكانات الارتباط التبادلي من خلال تقريب التدرج المعمم(GGA) تظهر المركبات الأربعة ثباتًا عاليًا في نوعالهيكل 2 LiSrX ( X=N, P, As et Sb) نلاحظ أن ثابت الشبكة قد زاد بينما انخفض معامل الكتلة في استبدال أيونات الحجم المتزايدة. استنادً إلى حساباتنا ،تعتبر مركبات LiSrNو LiSrPوL iSrAs مستقرة ميكانيكيًا و تظهر طبيعة أشباه الموصلات مع فجوات نطاق غير مباشرة تبلغ 1.21 و 1.75 ل ـ LiSrNوLiSrAs و فجوة نطاق مباشرة تبلغ 1.94 فولتًا من أجل LiSrP .تم حساب الخصائص الكهروحرارية ( LiSrX ( X=N, P, As et Sbووجد واعامل قدرة عالي لتركيز المنشطات من النوع p . الكلمات المفتاحية: نظرية دلية الكثافة ; طريقة الأمواج المستوية الخطية ; المركبات الكهروحرارية. ----------------------------------------------Résumé (en Français) : Dans ce travail, nous avons effectué une première étude de principe pour le nouveau Semi-Heusler LiSrX (X = N, P, As, Sb et Bi) en travaillant avec le code WIEN2k dans le cadre de la théorie fonctionnelle de la densité et de la théorie de Boltzmann. Nous avons estimé le potentiel de corrélation d'échange par l'approximation de gradient généralisé (GGA). Sur le plan énergétique, les quatre composés LiSrN, LiSrP, LiSrAs, et LiSrSb présentent une grande stabilité en structure de type2, mais le composé LiSrBi présente une grande stabilité en structure de type 3, on remarque que la constante de réseau augmente tandis que le module de masse diminue en remplaçant les ions de taille croissante. Sur la base de nos calculs, les composés LiSrN, LiSrP, LiSrAs, LiSrSb et LiSrBi sont mécaniquement stables et présentent une nature semi-conductrice avec des bandes gap indirectes de 1.21, 1.75, 1.79 et 0.49 pour LiSrN, LiSrAs, LiSrSb et LiSrBi une bande gap directe de 1.94 eV pour LiSrP. Les propriétés thermoélectriques sont calculées pour LiSrX (X = N, P, As, Sb et Bi) et nous avons trouvé un facteur de puissance élevé pour la concentration de dopage de type p. Les mots clés : la théorie fonctionnelle de la densité (DFT) ; la méthode des ondes planes augmentées linéarisées à potentiel total autocohérentes (FP-LAPW) ; thermoélectriques. ---------------------------------------------- Abstract (en Anglais) : In this work, we performed a first principle study for new half-Heusler LiSrX (X= N, P, As, Sbet Bi) working with WIEN2k code in the frame work of the density functional theory, and the Boltzmann theory. We estimated the exchange- correlation potential by the generalized gradient approximation (GGA). Energetically, the four compounds LiSrN, LiSrP, LiSrAs, and LiSrSb show a high stability in structure type2 but the compound LiSrBi show a higt stability in structure type 3, we notice that the lattice constant increased while bulk modulus decreased in replacing the ions of size increasing. Based on our calculations, LiSrN, LiSrP, LiSrAs, LiSrSb et LiSrBi compounds are mechanically stable, and show semiconductor nature with indirect band gaps of 1.21, 1.75, 1.79 and 0.49 for LiSrN, LiSrAs, LiSrSb and LiSrBi, and direct band gap of 1.94 eV for LiSrP. The thermoelectric properties are calculated for LiSrX (X = N, P, As, Sb et Bi) and they found a high power factor for the p-type doping concentration. Keywords : density functional theory (DFT); full potential linearized augmented plane wave (FPLAPW); thermoelectric