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Analyse théorique de l’effet des corrélations Hubbard sur la structure magnétique des dioxydes d’actinides
(2017-12-19) BOUASRIA AHMED; Encadreur: ZAOUI Ali
Résumé (Français et/ou Anglais) : Abstract Using Perdew–Burke–Ernzerhof +U formalism, we present a systematic study of the magnetic phase stability, mechanical properties, electronic density of states and band gaps of actinide dioxides (AnO2,An = Actinide elements). Relativistic effects are also considered via the spin orbit coupling. The 5f electrons behavior has been investigated as a function of the Coulomb repulsion U. Lattice parameters, elastic constants and band gaps of AnO2 are consistently in good agreement with the available experimental data. From GGA+U+SO calculations, all AnO2 are found to be semiconductors or insulators. Our results show that the strong correlation treatment by the Coulomb potential and the spin orbit interactions are necessary to predict the accurate electronic structure of this series of materials. Résumé Nous présentons une comparaison systématique de la stabilité de phase magnétique, les propriétés mécaniques, la densité d'états électroniques et les gaps d’énergies des dioxydes actinides, AnO2 (An = actinides éléments) prédite par le formalisme GGA+U (U = 0, 2, 4, 6, 8, 10). Signalons que dans ce travail le couplage spin-orbite (SOC) est pris en compte. Le comportement des électrons 5f ont été étudiées en fonction de la répulsion de Coulomb U. Les constantes de réseau et les gaps d'énergies de la série AnO2 sont en bon accord avec les données expérimentales disponibles. A partir des calculs GGA+U+So, tous les dioxydes d’actinides sont trouvés des isolants ou des semi-conducteurs. Nos résultats montrent que le potentiel de Coulomb et le couplage spin-orbite sont des facteurs clé pour comprendre les propriétés de cette série de composée.
Comprendre la dualité supraconductivité et magnétisme dans des stannures binaires à base des éléments terres rares.
(2018-04-19) Benidris Ahmed; Encadreur: ZAOUI Ali
Résumé (Français et/ou Anglais) : Abstract A theoretical study of structural, magnetic, electronic proprieties of RESn3 (RE= Rarre Earth element) intermetallic compounds have been investigated using first principles density functional theory. The generalized gradient approximation+U formalism has been used to account for the strong on-site Coulomb repulsion among the localized RE 4f electrons. The spin orbit interaction has also considered in this work. GGA+U+SOC calculation gives the ground state properties of both structures (orthorhombic, cubic) such as magnetic phase stability, lattice constant a0 and magnetic moment, which are in good agreement with the experimental data. The calculated electronic structure, like band structures and Fermi surfaces of the nonmagnetic intermetallic compounds enabled us to classify them into two categories: compensated and uncompensated metals.
Electronic Structure and Magnetic Properties in Perovskite-Related Materials
(2015-06-09) DJERMOUNI Mostefa; Encadreur: ZAOUI Ali
Résumé (Français) : Cette thèse étude la relation entre la composition, la structure et les propriétés, dans les matériaux perovskites et leurs alliages. Notre recherche a été basée sur les composés perovskites parents SrTiO3, LaCoO3, BiCoO3 et les perovskites inverse RRh3C (R: Terre rare). Nous avons présenté une étude théorique sur les matériaux solides choisis à l’aide d’une méthode ab initio basée sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT). Cette thèse est subdivisée en trois travaux majeurs. Le premier travail est intitulé “Les défauts dans les perovskites: SrTiO3−x”; le second travail est intitulé “L’alliage perovskite: Bi1−xLaxCoO3”; et le troisième travail est intitulé “Anti-perovskites: RRh3C”. Les principaux résultats de la thèse sont: • Dans la première investigation, nous avons effectué une étude détaillée de propriétés structurales et électroniques du composé en bulk SrTiO3; ainsi que les propriétés de défauts lacunaires monoatomique et diatomique du SrTiO3−x en utilisant la méthode de premier principe LDA. La suppression d’un atome d’oxygène dans la maille conventionnelle fait réduire la valence de titane du Ti4+ à Ti3+ et remplace deux octaèdres avec deux pyramides carrés. La similarité des orbitales t2g(xy, xz, yz) de la fonction d’onde du défaut avec tous les atomes de Ti dans la supercellule confirme l’existence d’une conductivité ionique dans le SrTiO3−x. Cependant, la contribution des états profonds eg(3z2 − r2) dans la fonction d’onde du défaut confirme la conductivité électronique. Le SrTiO3−x est donc considéré comme étant un conducteur mixte “électronique-ionique”. • Dans le second travail, en utilisant la méthode de premier principe DFT et le calcul LSDA+U, nous avons effectué une investigation approfondie de l’état fondamental structurale et magnétique des perovskites fortement corrélés BiCoO3, LaCoO3 et leurs alliages Bi1−xLaxCoO3. Dans la stabilité structurale de l’alliage, nous avons trouvé une transition fortement discontinue entre la phase quadratique et la phase rhomboédrique à x = 0, 345. Cette transition structurale est associée à une transition magnétique de l’état magnétique HS à l’état non-magnétique LS. • Dans le dernier travail, nous avons effectué un calcul DFT pour des composés intermétalliques anti-perovskites (perovskites inverses) RRh3C (R = terre rare: La-Gd). A travers le calcul de la structure de bande, la densité d’états et la densité de charge de valence, nous avons trouvé qu’une liaison covalente a été créé par l’hybridation entre l’orbitale t2g de l’atome Rh et les états p − px, py du carbon. En outre, l’orbitale d de Rh (electron) crée avec l’atome C une liaison covalente Rh-C et les autre électrons de cette orbitale participent à la liaison métallique avec les atomes de terre rares. Ce caractère particulier est absent dans les pérovskites conventionnelles, ce qui rend les propriétés des anti-pérovskites différentes. Mots-clés: Théorie de la fonctionnelle de la densité, structure électronique, LSDA+U, structure pérovskite, transition de phase, stabilité structurale, structure magnétique. Abstract (Anglais) : This thesis deals with interconnections between composition, structure and properties, in materials like perovskites and alloys. Our investigations have been based on the bulk materials such as SrTiO3, LaCoO3, BiCoO3, and inverse perovskites RRh3C. We have presented a theoretical study of selected solids using ab inition methods based on the density functional theory (DFT). This thesis is subdivided into three major works. The first work is entitled “Defect in Perovskite: SrTiO3−x”, the second work is entitled “Perovskite alloy: Bi1xLaxCoO3” and the third work is entitled “Anti Perovskites : RRh3C”. The main results of the thesis are: • In the first work, we have performed a detailed investigation of the structural and electronic properties of single and double oxygen vacancy defects in bulk SrTiO3 using first principles LDA method. Removal of one oxygen atom from the lattice reduces two Ti4+ atoms to Ti3+ atoms and replaces two octahedra with two square-pyramids. The similarity of t2g orbitals (xy, xz, yz) in the defect wavefunction of all Ti atoms of the supercell confirms the existence of an ionic conductivity in the SrTiO3x. However, the contribution of deep eg (3z2−r2) in defect wavefunction confirms the electronic conductivity. SrTiO3 is thus considered a mixed electronic-ionic conductor. • In the second work, using the first-principles DFT method and LSDA+U calculations, we have performed a detailed investigation on the structural and magnetic ground states of strongly correlated perovskites, BiCoO3, LaCoO3 and their alloys Bi1−xLaxCoO3. We have found that the structural stability of this alloy between tetragonal-AFM-C and rhombohedral-NM undergoes a strongly discontinuous transition between a Tetragonal-phase and a Rhombohedral-phase at x ≃ 0.345, this structural transition is associated with a spin state transition from HS magnetic state to LS nonmagnetic state. vi • In the last work, we have performed the first-principles DFT calculations for intermetallic antiperovskites (inverse perovskites) RRh3C (R = rare earth: La-Gd) compounds. From the calculated band structures, densities of states and valence charge densities, the hybridization between d − t2g of Rh ion and p − px, py of C atom creates a covalent bonding. Also, the d orbital (electron) of Rh creates the Rh-C bonding with C atom, and other electrons participate to metallic bonding with rare earth atoms. This particular result is absent in the conventional perovskites materials which make the properties of antiperovskites different. Keywords: density functional theory, electronic structure, LSDA+U, perovskite structure, phase transition, structural stability, magnetic structure.
Etude de premier principe de la structure électronique des hydrures des métaux et des pérovskites sous haute pression
(2018-07-01) DJEBARI malika; Encadreur: ZAOUI Ali
Résumé (Français et/ou Anglais) : L’objectif principal de cette thèse est de montrer le rôle que joue la pression en science des matériaux. Elle a une double vocation, prédire de nouveaux matériaux avec des propriétés spécifiques et assurer plusieurs couplages entre les propriétés. Dans un premier temps, nous avons étudié les transitions de phase induites par la pression du composé PtH en utilisant l’approximation du gradient généralisé (GGA). La supraconductivité a été révélée dans deux phases, hexagonale à 73 GPa et cubique à 94 GPa de symétries P63/mmc et Fm-3m respectivement. Ces deux structures ont été observées très récemment expérimentalement. En second lieu et en utilisant la méthode DFT+U, nous avons effectué une étude détaillée sur la stabilité de phase magnétique, les comportements structuraux et les propriétés électroniques sous haute pression des perovskites de types MCoO3 (M= Bi, La).Les calculs LSDA+U montrent que la phase antiferromagnétique AFM-C dans les composés tétragonals La/BiCoO3 est énergétiquement plus favorable que les autres configurations, et que les deux matériaux rhomboédriques sont non magnétiques. A partir des densités d’états totales et partielles, nous avons montré le rôle important des hybridations O p-Co d et Bi/La s-O p dans les deux systèmes. Abstract The main objective of this thesis is to show the role that plays the pressure in materials science. It has a double vocation, to predict new materials with specific properties and to ensure several couplings between the properties. First, we investigated pressure-induced phase transitions of the PtH compound using the Generalized Gradient Approximation (GGA). Superconductivity was revealed in two phases, hexagonal at 73 GPa and cubic at 94 GPa of symmetries P63/mmc and Fm-3m respectively. These two structures have been observed very recently experimentally. Secondly and using the DFT+U method, we carried out a detailed study on the magnetic phase stability, structural behaviors and the high-pressure electronic properties of perovskites of types MCoO3 (M = Bi, La). LSDA+U show that the AFM-C antiferromagnetic phase in the tetragonal compounds La/BiCoO3 is energetically more favorable than the other configurations, and that the two rhombohedral materials are non-magnetic. From the total and partial state densities, we have shown the important role of the hybridizations O p-Co d and Bi / La s-O p in both systems.
La structure électronique et magnétique de l’alliage pérovskite GdxSr1‐xFeO3: Étude de premier principe
(2015-07-01) AZZOUZ Mohamed; Encadreur: ZAOUI Ali; Encdreur : KACIMI Salima
محتوى هذه الرسالة يقو م علي استخدام تقنية التجزئة الأحادية للمصفوفة في نظام متعدد المستخدمين للإرسال و الاستقبال و الرصد واستعمال مصفوفة معالجة المعلومة ما قبل الإرسال و ما بعد الاستقبال في نظام البث ألمهبطي للهواتف النقالة. بالإضافة إلي ذلك يتم استعمال نظام الشيفرة الزمكاني بإدماجه مع نظام تعدد الموجات الحاملة التعامدية حيث نقوم آذلك باقتراح نظام التشفير علي مستوي قاعدة البث والإرسال. هاتان التقنيتان تقومان بالأساس علي توفر معلومة تقنية حول قنوات البث لجميع مستخدمي شبكة الهاتف النقال علي مستوي قاعدة البث و الإرسال لكن يتم تجزئة قناة آل مستخدم علي حدي و التي تتمثل في قناة متعددة الإرسال و الاستقبال لجميع المستخدمين إلي قنوات فرعية متوازية و مستقلة. بعد ذلك تتم مقارنة التقنيتان الهجينتان مع تقنية التشفير الزمكاني العمودي الطبقي. نتائج المحاآاة أظهرت أن معالجة المعلومة ما قبل الإرسال بتقنية الإجبار الصفري أفضل من تقنية الرصد بنظام الشيفرة الزمكاني العمودي و تقنية التشفير عند البث و الإجبار الصفري عند الاستقبال في قنوات الانتقاء الترددي. إذن هذه التقنية تقوم باستغلال التعدد الزمني و المكاني والترددي للإرسال. Résumé (Français et/ou Anglais) : Le calcul de la structure électronique basés sur la théorie de la fonctionnelle de densité avec l'approximation de la densité locale de spin plus la correction Hubbard-U (LSDA+U) pour les alliages pérovskites GdxSr1-xFeO3 avec les concentrations du gadolinium (Gd) variant de 0% à 100% ont été réalisées en utilisant la méthode des ondes planes augmentées linéarisées à potentiel total. Les stabilités structurales et magnétiques de GdxSr1-xFeO3 ont été abordées. Les calculs LSDA+U montrent que pour la concentration du gadolinium (Gd) x ≤ 0,676, la structure favorisé est une phase cubique ferromagnétique, tandis que pour la concentration du gadolinium (Gd) x ≥ 0.676, la phase orthorhombique antiferromagnétique est favorisée. Les propriétés de l'état fondamentales calculées, la constante d'équilibre de réseau, le module de compressibilité sont en bon accord avec les résultats expérimentaux. Nos résultats montrent que les trous introduits par la substitution de l’atome Sr dans une structure orthorhombique a principalement le caractère 3d du Fe, qui sont responsables de la réduction de l’énergie gap. Grâce aux calculs DOS, tous les alliages cubiques sont trouvés des métaux sauf pour la concentration x = 0,125 où le matériau adopte le caractère demi-métal. Electronic structure calculations based on density-functional theory with the local spin densityapproximation with Hubbard-U corrections (LSDA+U) for GdxSr1-xFeO3 perovskite alloys with gadolinium (Gd) concentrations varying from 0% up to 100% have been performed using the accurate full-potential linearized augmented plane wave method. The structural and magnetic stabilities of GdxSr1-xFeO3 were addressed. LSDA+U calculations show that for gadolinium (Gd) concentration x ≤ 0.676, the favored structure is a ferromagnetic cubic phase, while for gadolinium (Gd) concentration x ≥ 0.676, the favored structure is an antiferromagnetic orthorhombic phase. The calculated ground state properties, the equilibrium lattice constant, bulk modulus are in good agreement with experimental results. Our results show that the holes introduced by Sr substitution in an orthorhombic structure have mainly Fe 3d character, which are responsible for the reduction of the bad gap. Through the DOS calculations, all cubic alloys are founded metals except for the concentration x = 0.125 where the material adopts the half-metallic character
Les calculs DFT+U: Une voie flexible pour comprendre la structure électronique et le couplage magnétique des pérovskites orthoferrites de type RFeO3
(2022-05-10) AMERI Ibrahim; Encadreur: ZAOUI Ali
الملخص (بالعربية) : نحن نقوم بحسابات ab-initio ضمن تقريب التدرج المعمم (GGA+U) استنادًا إلى نظرية الكثافة الوظيفية (DFT) ونموذج هاملتونيان دي هايزنبرغ لدراسة استقرار المرحلة المغناطيسية ، وتفاعلات التبادل ، والخصائص الإلكترونية والمغناطيسية لأورثوفريتس. نعتقد بقوة أن هذا النموذج يمكن أن يوفر وصفًا دقيقًا للمغناطيسية في هذه السلسلة من المركبات. يتم التعامل مع الإلكترونات 4f الخاصة بالعناصر الأرضية النادرة كإلكترونات تكافؤ. في جميع البيروفسكايت المختارة ، تتهجين الأصداف ثلاثية الأبعاد مع الأكسجين لتشكيل تشوه جان تيلر ، مما يضمن تفاعلًا فائق التبادل. تظهر نتائج GGA+U أن تكوين G-AFM العازل هو الأنسب لترتيب دوران أيونات R/Fe ويتفق جيدًا مع البيانات التجريبية. وتتميز هذه الحالة الأساسية بمعلمات اقتران التبادل الفائق الصغيرة (3.30-3.38 مي فولت) وقيم درجة حرارة نيل (669.93-685.50 كلفن). الحجم وتشويهJahn-Teller مسؤولان عن تقليل قيم درجة حرارة Néel و JFe-Fe عند تغيير نصف القطر الأيوني R. تكشف نتائجنا أن حالات التكافؤ 4f هي عوامل حاسمة لإعادة إنتاج الحالة الأساسية لهذه المركبات بشكل صحيح. ----------------------------------------------------------------------------------- Résumé (Français) : Nous menons des calculs ab-initio en utilisant l'approximation du gradient généralisée (GGA+U) basée sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) et le modèle hamiltonien de Heisenberg pour étudier la stabilité de la phase magnétique, les interactions d'échange, les propriétés électroniques et magnétiques des orthoferrites de terres rares RFeO3 (R = Dy, Er, Tm). Nous croyons fermement que ce modèle peut fournir une description précise du magnétisme dans cette série de composés. Les électrons 4f des éléments de terres rares sont traités comme des électrons de valence. Dans toutes les pérovskites sélectionnées, les couches 3d s'hybrident avec l'oxygène pour former une distorsion de Jahn-Teller, qui garantit une interaction de superéchange. Les résultats GGA+U montrent que la configuration G-AFM isolante est la plus appropriée à l'arrangement de spin des ions R / Fe et concorde bien avec les données expérimentales. Cet état fondamental est caractérisé par de petits paramètres de couplage de superéchange JFe-Fe (3,30-3,38 meV) et des valeurs de température de Néel (669,93-685,50 K). Le volume et la distorsion Jahn-Teller (Q3) sont responsables de la diminution des valeurs de température Néel et JFe-Fe lors de la modification du rayon ionique R. Nos résultats révèlent que les états de valence 4f sont des facteurs clés pour reproduire correctement l'état fondamental de ces composés. ----------------------------------------------------------------------------------- Abstract (Anglais) : We involve ab-initio calculations within the generalized gradient approximation (GGA+U) based on the density functional theory (DFT) and Heisenberg Hamiltonian model to study the magnetic phase stability, exchange interactions, electronic and magnetic properties of rare-earth orthoferrites RFeO3 (R=Dy, Er, Tm). We strongly believe that this model can provide an accurate description of the magnetism in this series of compounds. The 4f-electrons of rare earth elements are treated as valence electrons. In all selected perovskites, 3d shells hybridize with oxygen to form Jahn-Teller distortion, which guarantee superexchange interaction. GGA+U results show that insulating G-AFM configuration is the most appropriate to the spin arrangement of R/Fe ions and agree well with the experimental data. This ground state is typified by small superexchange coupling parameters JFe-Fe (3.30-3.38 meV) and Néel temperature values (669.93-685.50 K). The volume and the Jahn-Teller distortion (Q3) are responsible to decrease of JFe-Fe and Néel temperature values when changing R ionic radius. Our results reveal that the 4f valence states are critical factors to properly reproduce the ground state of these compounds.
L’effet de la pression sur la structure magnétique magnétique de MnAs1-xSbx: Etude de premier principe
(2015-06-08) DAHANI Ameur; Encadreur: ZAOUI Ali
Résumé Le travail effectué dans le cadre de cette thèse est la détermination des propriétés structurales, électroniques et magnétiques des matériaux MnX (X=As, Sb) et leurs alliages MnAs1−xSbx dans deux structures différentes : l’une à une pression ambiante de type NiAs (Hexagonale) et la seconde à haute pression de type MnP (Orthorhombique), afin d’examiner l’effet de la haute pression sur les propriétés structurales et magnétiques de ces composés et leurs alliages ternaires. Les calculs ab initio effectués sont basés sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT, sigle pour Density Functional Theory) et la méthode des ondes planes augmentées plus les orbitales locales (APW+lo, sigle pour Augmented Plane Wave plus local orbitals) en utilisant l’approximation de la densité locale de spin plus le potentiel de Hubbard (LSDA+U) pour le potentiel d’échange-corrélation. Tout d’abord, nous avons réalisé une série de calculs de simulations des composés binaires MnAs et MnSb pour prédire la valeur du paramètre Hubbard Ueff qui sera utilisé par la suite dans l’approche LSDA + U, destinée à étudier la forte corrélation de ces systèmes. Nos résultats les plus saillants sont obtenus pour Ueff = 3 eV. Donc l’effet important de Ueff prouve son efficacité pour ces deux composés ferromagnétiques. Dans la deuxième partie de ce travail, notre étude est focalisée sur les propriétés des alliages ternaires ferromagnétiques MnAs1−xSbx en fonction de la concentration x, dans la phase NiAs et la phase MnP. Les alliages métalliques hexagonaux et orthorhombiques ont été modélisés en utilisant une supercellule de 64 atomes afin d’étudier l’effet de la variation de la concentration x sur les propriétés de ces alliages. Nous avons montré que les propriétés électroniques telles les densités d’états et les moments magnétiques sont fortement dépendantes de la concentration x en Sb dans les alliages MnAs1−xSbx hexagonaux et orthorhombiques. En outre, le paramètre de Hubbard joue un rôle déterminant dans la prédiction des propriétés électroniques et magnétiques de ces nouveaux alliages dont les mesures expérimentales sont encore non disponibles ou sont difficiles à obtenir. Les résultats obtenus peuvent être utiles pour une compréhension approfondie du magnétisme dans ce type d’alliages qui pourront être des candidats très prometteurs pour des applications spintronique et froid magnétique. Mots-clés : DFT, APW+lo, Structure électronique, Propriétés magnétiques, Alliages Abstract (Anglais) : The work carried out in frame of this thesis is to determine the structural, electronic and magnetic properties of MnX (X = As, Sb) materials and their alloys MnAs1−xSbx in two different structures : The first one at ambient-pressure NiAs-type (Hexagonal) and the second at high-pressure MnP-type (Orthorhombic), in order to examine the effect of the high pressure on the structural and magnetic properties of these compounds and their ternary alloys. The ab initio calculations performed are based on the density functional theory (DFT) and the augmented plane wave method plus local orbitals (APW + lo) using the local spin density approximation plus the Hubbard potential (LSDA + U) for the exchange-correlation potential. First, we performed a series of simulations computations on the binary compounds MnAs and MnSb to predict the Hubbard parameter Ueff that will be used in the LSDA + U approach, which is the method of choice to study the strongly correlated materials. Our most interesting results are obtained for Ueff = 3 eV. So, the important effect of Ueff proves its indication for these two ferromagnetic compounds. In the second part of this work, our study is focused on the properties of the ferromagnetic ternary alloys MnAs1−xSbx depending on the composition x, for the NiAs-type phase and MnP-type phase. Hexagonal and orthorhombic metal alloys have been modeled using a supercell of 64 atoms to study the effect of the concentration change x on the properties of these alloys. We have shown that the electronic properties such as density of states and the magnetic moments are strongly dependent on the composition x of Sb in the hexagonal and orthorhombic alloys MnAs1−xSbx . In addition, the Hubbard parameter has an important role in predicting the electronic and magnetic properties of new alloys which experimental measurements are still unavailable or difficult to obtain. These results can be useful for a thorough understanding of magnetism in this kind of alloy which could be very promising candidates for spintronic applications and magnetic refrigeration. Keywords : DFT, APW+lo, Electronic structure, Magnetic properties, Alloys.
Structure électronique d’une nouvelle classe des composés et alliages demi-Heusler à base des terres rares: Étude de premier-principes
(2015-07-01) HALLOUCHE Abbes; Encadreur: ZAOUI Ali; Co-KACIMI Salima
Résumé (Français et/ou Anglais) : Nous rapportons sur les propriétés électroniques détaillées des composés demi-Heusler RPtBi (R=La,Gd,Lu). LDA+U prévoie que GdPtBi et que RPtBi (R = La, Lu) non magnétique, ce qui est en bon accord avec l'expérience. Dans ce travail, nous présentons également une comparaison entre les propriétés électroniques et magnétiques fournies par DFT et ceux calculés par DFT+U, en l'occurrence l'approximation de la densité locale (LDA), l'approximation du gradient généralisé (GGA) et la fonctionnelle de Becke-Johnson modifié(MBJ). En outre, nous discutons de nos structures de bande calculés et montrons que l'utilisation d'un paramètre Hubbard U et le couplage spin-orbite (SOC) sont essentielles à la précision de différentes propriétés de ces demi-Heusler contenant des atomes de terres rares. Puisque la détermination précise de l'ordre des orbitales, en particulier, Γ6, Γ7, Γ8, reste un défi, l'approche théorique (MBJ + U) présentée ici fourni certainement une grande aide pour prédire la séquence de bande correcte. L’étude de l’effet du dopage de LaPtSb, connue comme un matériau possédant un ordre topologique trivial, par les atomes de bismuth a révélé que ce matériau devient topologiquement non trivial à une certaine concentration ce qui permet d’élargir la famille des candidats des isolants topologiques. We report on the detailed electronic properties of half Heusler compounds RPtBi (R=La, Gd, Lu). LDA+U predict an anti-ferromagnetic GdPtBi and nonmagnetic RPtBi (R=La, Lu) ground states, which are in agreement with the experiment. In this work, we also present a comparison between the electronic and magnetic properties provided by DFT and those computed by DFT+U in the Local Density Approximation (LDA), the Generalized Gradient Approximation (GGA) and the Modiffed Becke–Johnson functional (MBJ). In addition, we discuss our calculated band structures and show that the use of a Hubbard U parameter and the spin–orbit coupling (SOC) are critical to the accuracy of different properties of these half Heusler involving rare earth atoms. Since accurate determination of orbital order, in particular, Γ6, Γ7, Γ8, is still a challenge, the theoretical approach (MBJ+U) presented here is certainly of a great help to predict the correct band sequence. The study of the incorporation of Bismuth atoms in LaPtSb, known that have a trivial band order, reveals that this material becomes topological non trivial compounds at a known concentration this allows us to extend the boundaries of topological insulator candidates.