Etude par la technique DFT+U de la structure électronique et magnétique des chalcogénures quaternaires de type CuFe2-III-VI4
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Date
2015-06-14
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Abstract
Résumé (Français et/ou Anglais) :
La détermination des propriétés structurales, électroniques et magnétiques a été réalisée par le biais de
la méthode des ondes planes augmentées linearisées FP-LAPW plus orbitales locales base sur la théorie
de la fonctionnelle de la densité. Pour le potentiel d’échange et corrélation, l’approximation de la
densité locale LSDA et LSDA+U ont été adoptés. Les propriétés structurales sont déterminées à partir
des calculs d'énergie totale. Il a été montré que l’introduction du terme de corrélation fait croitre les
paramètres de réseau par rapport a la méthode LSDA. Les structures électroniques révèlent que tous
ces composés ont un caractère demi métallique ou les spins majoritaires sont des semi-conducteurs et
les spins minoritaires sont des conducteurs. Cette demi metallicité exhibe un gap direct et un moment
magnétique total de valeur entière 8 μB. Le moment magnétique vient principalement de l’orbitale d du
fer et de l’hybridation p-d entre l’anion Se et le cation Fe. Ces résultats les sélectionnent comme de
bons candidats pour être utiliser comme des matériaux d’électrodes pour les applications spintronques.
Abstract:
The structural, electronic and magnetic properties of quaternary CuFe2IIISe4 in stannite and kesterite
structures (tetragonal structure, space group I42m and I4 respectively) were investigated using the full
potential augmented plane wave plus local orbitals method based on density functional theory. For
exchange–correlation potential, the local spin density approximation LSDA and LSDA+U schemes
were adopted. It is shown that the application of the Coulomb interaction U increases the lattice
parameters relative to the LSDA approach.
The electronic structures reveal that all these compounds have a half metallic character with the spin up
channel being semi-conducting and the spin down being metallic. This half metallicity of the majority
spin exhibits a direct band gap, and a magnetic moment of 8 μB. The magnetism comes from the d
orbitals of Fe atoms and the p-Se, d-Fe coupling. These results may be of interest for spintronic
applications.
Description
Doctorat en Sciences
