Contribution à l’étude des propriétés physiques des Phases MAX Crn+1GeCn (n=1 , 2 , 3 et 4) par la méthode FP - LAPW.
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2016-06-30
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Résumé (Français et/ou Anglais) :
Abstract
Using ab initio calculations, we have studied the structural, electronic properties of max phases Crn+1GeCn (n = 1, 2, 3 and 4) by the full-potential linearized augmented-plane wave (FP-LAPW) implemented by the WIEN2k code under the density functional theory (DFT). We used the generalized gradient approximation (GGA) for the term of the potential for exchange and correlation to calculate structural properties, The results are generally in good agreement with other theoretical and experimental results available. We also determined the energies of formation and cohesions carbon-based compounds that allow us to say that the synthesizing these compounds can be achieved. For electronic properties, and starting with the band structure, our calculations do no band gap has given to the Fermi level. This result confirms the metallicity of these materials. The densities of total and partial state confirm hybridization s-p-d at the top of the valence band. We agreed also investigated the magnetic stability and electronic properties of the compound Cr2GeC using the framework of an all-electron full-potential linearized augmented-plane wave (FP-LAPW) method within the generalized gradient (GGA) and +U corrected (GGA+U) approximations. An antiferromagnetic spin ordering of Cr atoms is shown to be the grand state for this compound. Based on its electronic band structures and density of state (DOS), Cr2GeC has a metallic character, and from the analysis of the site and momentum projected densities, it is deduced that the bonding is achieved through hybridization of Cr-3d with C-2p states and Cr-3d with Ge-3p states. It is also pointed out that the Cr–C bonding is more covalent than that of Cr–Ge.
Résumé :
Nous avons étudié les propriétés structurales, électroniques des phases max Crn+1GeCn (avec n = 1, 2, 3 et 4) par la méthode des ondes planes augmentées et linéarisées (FP-LAPW) implémentée par le code Wien2k dans le cadre de la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT). Nous avons utilisé l'approximation du gradient généralisé (GGA) pour le terme du potentiel d'échange et de corrélation pour calculer les propriétés structurales,les résultats obtenus sont en général en bon accord avec d’autres résultats théoriques et expérimentaux disponible .Nous avons également déterminé les énergies de formation et cohésions des composés à base de carbone, qui nous permettent de dire que la synthétisation de ces composés peut être réalisée. Pour les propriétés électroniques, et en commençant par la structure de bande, nos calculs n’ont donnée aucun gap de bande au niveau de Fermi. Ce résultat confirme la métallicité de ces matériaux. Les densités d’état totales et partielles confirment l’hybridation s-p-d au sommet de la bande de valence. Nous avons convenu aussi d'une étude comparative sur les propriétés structurales, électroniques et magnétiques de Cr2GeC basés sur la théorie fonctionnelle de la densité dans le formalisme GGA et GGA + U. Nous avons constaté que GGA + U décrivent bien les paramètres structurales. Nous avons démontré que l'effet de la structure à couches empilées sur la liaison entre les atomes et a trouvé l'ordre antiferromagnétique des atomes de Cr pour être l'état d’équilibre de ce matériau. Les propriétés électroniques (DOS) illustrent une hybridation claire de Cr-3d et C-2p, orbitals Ge-3p dans une large gamme d'énergie.
Description
Doctorat en Sciences
