Etude des propriétés structurales, élastiques, magnétiques, électroniques et optiques des composées pérovskites EuAlO3 et EuTiO3 par la méthode FP-LAPW

Abstract

الملخص (بالعربية) : في هذا العمل ، قمنا بفحص الخصائص الهيكلية والمرنة والإلكترونية والمغناطيسية والبصرية لـمركبينEuTiO3 وEuAlO3 باستخدام FP-LAPW. أظهرت النتائج الهيكلية والمرنة التي تم الحصول عليها باستخدام GGA-PBEsol استقرار المرحلة المغناطيسية الحديدية لـمركبين EuTiO3وEuAlO3. تم تقدير الثابت المرن والمعاملات المرتبطة به مثل نسبة بواسون ومعامل يونغ ومعامل القص ودرجة حرارة ديباي. أظهر معامل القص ومعامل الحجم الذي تم حسابه بواسطة تقديرات Voigtو Reussو Hill أن EuTiO3 و EuAlO3 لديهما تباين مرن ضعيف. تم تأكيد هذا السلوك من خلال تحليلات السطح ثلاثي الأبعاد للاعتماد الاتجاهي لمعامل يونغ ، والذي يكون كرويًا تقريبًا مع تشوه صغير. تظهر كل من نسبة B / G وضغط Cauchy أن EuAlO3 له طبيعة هشة على عكس المركب EuTiO3. تم حساب خصائص الدوران الإلكترونية المستقطبة ، وخاصة بنية النطاق وكثافة منحنيات الحالات من خلال الجمع بين نهجي GGA + U و TB-mBJ. أظهرت النتائج التي تم الحصول عليها أن EuAlO3adopt سلوك نصف معدني بخلاف EuTiO3 دو سلوك معدني. أكدت النتيجة التي تم الحصول عليها من استقطاب الدوران ، والتي تبلغ 100٪ على مستوى فيرمي ، السلوك نصف المعدني لهذين المركبين. علاوة على ذلك ، تم فحص الخصائص البصرية ، بما في ذلك الأجزاء الحقيقية والخيالية لوظيفة العزل ، ومعامل الانكسار ومعامل الانقراض. الكلمات المفتاحية: البيروفسكيت المكعبةEuAlO3, EuTiO3, FP-LAPW, الخصائص البنيوية المرنة ، المغناطيسية والكهرو ضوئية ، Résumé (en Français) : Dans ce travail, nous avons étudié les propriétés structurales, élastiques, électroniques, magnétiques et optiques des composés EuAlO3 et EuTiO3 en utilisant la méthode FP-LAPW. Les résultats des propriétés structurales et élastiques sont obtenus à travers l’approximation GGA-PBEsol, on a montré la stabilité de phase (FM) d'EuAlO3et (AFM-G) d'EuTiO3. Les constantes élastiques et leurs paramètres associées tel que le coefficient de Poisson, le module de Young, le module de cisaillement et de la température de Debye ont été estimés. Le module de cisaillement et le module de masse qui ont été calculés par les approximations de Viogt, Reuss et Hill ont montré que les composés EuAlO3 et EuTiO3 sont faible anisotropie élastique. Ce comportement a été confirmé par les analyses de la surface 3D de la dépendance directionnelle du module de Young qui est presque sphérique avec une petite déformation. Le rapport B/G et la pression de Cauchy montre que le composant EuAlO3 a un caractère fragile par contre le matériau EuTiO3 est ductile. Les propriétés électroniques, spin de l’électron en particulier la structure de bande, les courbes de la densité d’états ont été calculées par combinant de la proche GGA+U et TB-mBJ. Les résultats obtenus montrent qu'EuAlO3 adopte un comportement semi-métallique et EuTiO3 à un comportement métallique. Les résultats obtenus de la polarisation de spin qui est de 100% au niveau de Fermi, a confirmé le comportement semi-métallique de ces composés .En outre, les propriétés optiques y compris les partie imaginaire de la fonction diélectrique, l’indice de réfraction et de coefficient d’extinction ont été enquêtés. Les mots clés : EuAlO3 , EuTiO3 FP-LAPW, cubique pérovskites, structurales , élastiques , magnétiques et prospérités optoélectroniques.

Abstract (en Anglais) : In this work, we have investigated structural, elastic, electronic, magnetic and optical properties of EuAlO3-cubic perovskite using FP-LAPW. Structural and elastic obtained results using GGA-PBEsol have shown (FM) phase stability of EuAlO3 and (G-AFM) of EuTiO3. The elastic constant and their related parameters such as Poisson’s ratio, Young modulus, shear modulus and Debye temperature have been estimated. Shear modulus and bulk modulus which have been calculated by Voigt, Reuss and Hill approximations have shown that EuAlO3 and EuTiO3 has a weak elastic anisotropy. This behavior has been confirmed by the analyses of 3D surface of the directional dependence of Young’s modulus, which is almost spherical with a small deformation. Both B/G ratio and Cauchy pressure show that EuAlO3 has a brittle nature but EuTiO3 now . Spin polarized electronic properties, especially band structure and density of states curves have been calculated by combining GGA + U and TB-mBJ approaches. The obtained results have shown that EuAlO3adopt a hal-fmetallic behavior and EuTiO3 adopt a metallic behavior. The obtained result of spin polarization, which is 100% at the Fermi level, has confirmed the half-metallic behavior of this compound. Furthermore, optical properties, including real and imaginary parts of the dielectric function, refractive index and extinction coefficient have been investigated. Keywords : EuAlO3 , EuTiO3 FP-LAPW, cubic pérovskite, structural , elastic , magnetic and optoelectronics.