محاسبۀ ویژگی های ساختاری،الکترونی،اپتیکی و ثابت های کشسانی ترکیب هویسلر( Co2CrZ(Z=Al,Ga

نوع مقاله: مقاله پژوهشی کامل

نویسندگان

1 دانشجو

2 عضو هیات علمی

چکیده

در این مقاله ویژگی های ساختاری، الکترونی، اپتیکی و ثابت های کشسانی ترکیب های هویسلر Co2CrZ(Z=Al,Ga) مورد مطالعه
قرار گرفته است.محاسبات با استفاده از روش امواج تخت تقویت شدۀ خطی با پتانسیل کامل در چارچوب نظریة تابعی چگالی با
استفاده از تقریب GGA و کد محاسباتی Wien2k انجام گرفته است.در این تحقیق خواص ساختاری
ترکیب های Co2CrZ(Z=Al,Ga) ازجمله ثابت شبکه،مدول انبوهه و مشتق آن محاسبه شده است.در این محاسبات مقدار ثابت
5 انگستروم به ترتیب برای ترکیب های / 5 انگستروم و 6325 / شبکه 7676 Co2CrAl و Co2CrGa استفاده شده است.هم چنین
خواص الکترونی مانند ساختارنواری و چگالی حلت ها محاسبه شده است.برای ترکیب های Co2CrAl و Co2CrGa در کانال
0/ 0 الکترون ولت و 3 / اسپینی اکثریت گافی مشاهده نشد اما در کانال اسپینی اقلیت گاف کوچکی به ترتیب به مقدار 4
الکترون ولت مشاهده شددر نتیجه هر دو ترکیب نیم فلز هستند.هم چنین بررسی خواص کشسانی نشان داد ترکیب
Co2CrAl نسبت به Co2CrGa پایداری کشسانی بیشتری دارد.ویژگی های اپتیکی نیز نشان داد تطابق خوبی میان چگالی حالت ها
و سهم موهومی تابع دی الکتریک برقرار استومقدار 00 برای ضریب شکست استاتیک با استفاده از سهم حقیقی تابع دی الکتریک
برای هر دوترکیب به دست آمد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Calculation of electronic, structural, optical and elastic properties of Heusler compounds (Co2CrAl and Co2CrGa)

چکیده [English]

In this paper, The structural, electronic, optical and elastic properties of Heusler compounds Co2CrZ(Z=Al,Ga) have been studied. Calculations were performed using the Full-Potential-Linearized Argumented Plane Wave(FP-LAPW) method in the framework of density functional theory with GGA approximations by Wien2k computational code. In this research structural properties of Co2CrZ(Z=Al,Ga) such as lattice constants, bulk modulus and its derivative properties are investigated during structural calculations. The lattice constants used in the calculations are 5.6787 (Å) and 5.7235(Å) for and Co2CrGa compounds respectively. Moreover electronic properties such as bandstructure and density of states were investigated. and Co2CrGa compounds don’t have any band gap at majority spin channel, but in minority chanel there is a small band gap by an amount 0.4 (eV) and 0.2 (eV) respectively so these compounds are half-mettals. Also we studied the elastic properties of these compounds and the results showed that have more elastic resistivity than Co2CrGa .Also optical properties revealed good agreement between density of states and imaginery part of dielectric function and the investigated static refractive index from real part of dielectric constants is about 10.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Heusleralloys "
  • "density functional theory"
  • " bulk modul"
  • " elastic constants"
  • "youngmodul"
  • "optical properties
 

[1] T. Geaft, C. Felser, S.P. Parkin, Heuslercompounds:Applicationsin spintronics, Springer Science+Business Media Dordrecht (2015) 1-24.

[2] I. Galanakis, Ph. Mavropoulos, Spin-polarization and electronic properties of half-metallic Heusler alloys calculated from first principles, Journal of Physics, 19 315213 (2007) 1-16.

[3] H.C. Kandpal, G.H. Fecher, C. Felser, Calculated electronic and magnetic properties of the half-metalic, transition metal based Heusler compounds, Journal of physics, 40 (2006) 1507-1523.

[4] F.D. Murnaghan, Acad-sci. USA (1994) 30244-30256.

[5] E.I. Shreder, A.D. Svyazhin, K.A. Belozerova,Optical properties of Heusler Alloys Co2CrAl and Co2CrGa, Electrical and magnetic properties 114 (2013)982-987.

[6] Y. Li, H. Yuhan, J. Xia, G. Zhang, M. Zhong, A. Kuang, G. Wang, X. Zheng, H. Chen, First-principles study on structural, electronic, elastic and thermodynamic properties of the full-Heusler alloys Co2YZ(Y=Sc,Cr and Z=Al,Ga), The European physical Journal Applied Physics, 70 31001 (2015) 1-24.

[7] D.P. Rai, A. Shankar, A. Sandeep, M.P. Ghimire, R.K. Thapa, Electronic structure and magnetic properties of Co2YZ(Y=Cr, Z=Al,Ga) type Heuslercompounds/; A first principle study, International journal of modern physics 26 (2012) 1250071.      

[8] N.I. Kourov, V.V. Marchenkov, V.G. Pushin, K.A. Belozerova, Electrical properties of ferromagnetic Ni2MnGa and Co2CrGa Heusler alloys, Journalofexperimental and theoretical physics 117 (2013) 121-125.

[9] D.P. Rai, R.K. Thapa, An investigation of semiconducting behavior in the minority spin of Co2CrZ (Z=Ga,Ge,As): LSDA and LSDA+U method, Journal of alloys and compounds 542 (2012) 257-263.

[10] M. Zhang, Z. Liu, H. Hu, G. Liu, Y. Cui, J. Chen, G. Wu, X. Zhang, X. Zhang, G. Xiao, Is Heusler compound Co2CrAl a half-metallic ferromagnet: electronic band structure and transport properties, Journal of magnetism and magnetic materials 277 (2004) 130-135.

[11] A.P. Boresi, R.J. Schmidt, O.M. Sidebottom, Advanced mechanics of materials, 6 New York: Wiley (1993).

[12] P. Blaha, Wien97, Vienna University of Technology, 1997. Improved and updated Unix version of the original copyrighted Wien code, which was published by P. Blaha, K. Schwarz, P. Sorantin, and SB Trickey, Computer Physics Communications 59 (1990) 399-568.

[13] G. Dresselhaus, M. Dresselhaus, Optical properties of solids, Proceedings of the International School of Physics Enrico Fermi, J. Tauc, Editor, Academic Press. NY, (1966).

[14] M.P. Michael, Condensed matter physics John Wiley & Sons (2010).‏

[15] C. Ambrosch-Draxl, J.O. Sofo, Linear optical properties of solids within the full- potential linearized augmented planewavemethod, Computer Physics Communications 175 (2006) 1-14.