Propriétés électroniques et magnétiques des composés de métaux de transition à phase de laves cubique

Abstract

الملخص (بالعربية) : لعبت السبائك القطبية من نوع Lave في السنوات الاخيرة دورا هاما في مجال المعادن وتخضع لعدد كبير الاعمال ذات الصلة بالكيمياء الخاصة بهذه المواد وباستقرار هياكلها, وفي هذه الاطروحة وباستعمال دراسة المحاكاة واستنادا على طريقة LMTO وعلى اساس DFTقمنا بدراسة الاستقرار الهيكلي و الهياكل الالكترونية التي سمحت لنا بتحديد طبيعة الروابط الكيميائية وتقييم الخواص الالكترونية , الميكانيكية و كذا المغناطيسية لهذه المركبات والتي تمثلت في هذه الاطروحة في: ZrFe2, HfFe2 , LuFe2 اخترنا هذه المجموعة ذات البنية الهندسية المكعبة وقمنا بدراسة خصائصها الالكترونية والمغناطيسية. الكلمات المفتاحية : Résumé (en Français) : Les intermétalliques polaires de type phases de Laves jouent ces dernières années un rôle très important dans le domaine de métallurgie, faisant ainsi l’objet d’un très grand nombre de travaux relatifs entre autre à leur cristallochimie et la stabilité de leurs structures. Dans cette thèse on a utilisé une étude par simulation LMTO et en se basant sur la DFT, pour examiner la stabilité structurale, les structures électroniques qui nous permettrons de déterminer la natures des liaisons chimiques présentes et de pouvoir apprécier les propriétés mécaniques et magnétiques des composés phase de Lave cubique tel que ZrFe2, HfFe2 et LuFe2. Les mots clés : Abstract (en Anglais) : Electronic structures and magnetic properties of three Laves phase iron compounds (ZrFe2, HfFe2 and LuFe2 ) have been investigated by using full potential linear muffin-tin orbital (FP-LMTO) method within the local spin density approximation LSDA and LDA+U approach. In order to highlight the correlation effect, we have used the LSDA+U approach. The 3d -4d or 3d -5d exchange interactions between Fe and Zr, or Fe and (Hf, Lu) electrons lead to the anti-parallel coupling for Fe (3d) and Zr (4d), or Fe(3d) and (Hf (5d), Lu (5d)) states. In particular this latter approach compared to LSDA method accurately describes the effect of hybridization. The results obtained agree well with other experimental works. We derived the bulk and shear moduli, Young’s modulus, and Poisson’s ratio. The Debye temperature of ZrFe2, HfFe2 and LuFe2 was estimated from the average sound velocity.

Keywords: Magnetic properties. Electronic structure. Elastic properties. Transition metal. Laves phase, DFT calculations. Intermetallic compound.