Analyse théorique de l’effet des corrélations Hubbard sur la structure magnétique des dioxydes d’actinides
Date
2017-12-19
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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.
Description
Doctorat en Sciences
