La découverte de la demi-métallicité au sein de nouveaux matériaux magnétiques

Abstract

Nous avons effectué des calculs de premier-principe afin d’étudier la structure électronique et les propriétés demi-métalliques ferromagnétiques des composés W1-xBxGe (B=Ag et Cd) dans la structure Zinc Blende à des concentrations (x = 0.125 et 0.25), en utilisant l’approche des ondes planes augmentées linéarisées avec des orbitales locales et à potentiel total (FP-LAPW+lo) dans le cadre de la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT), où nous avons utilisé l’approximation l'approximation du gradient généralisé de Perdew-Burke-Ernzerhof (GGA-PBE) dans le traitement des propriétés structurales de ces alliages, tandis que les approximations (PBE-GGA + U) et (TB-mBJ-GGA+U) pour déterminer leurs propriétés électroniques et magnétiques. Des caractéristiques telles que la constante de réseau, le module de compressibilité et sa première dérivée, les structures de bandes en spin polarisé, les densités d’états électroniques totales et partielles et les propriétés magnétiques ont été calculée. La structure électronique des alliages : W0.875B0.125Ge déterminée par GGA+U et W0.75B0.25Ge éterminée par GGA+U et TB-mBJ-GGA+U, montre que ces composés sont demi-métalliques ferromagnétiques avec une polarisation de spin complète de 100% autour du niveau de Fermi. Les moments magnétiques totaux calculés par l’approximation GGA+U pour l’ensemble des alliages W1-xBxGe (B=Ag et Cd; x = 0.125 et 0.25) confirme le comportement demi-métallique ferromagnétique de ces alliages, ces résultats montrent l’aptitude de ces composés à être de très bons candidats pour servir des éventuels projets dans le domaine de la spintronique. Sur la base du modèle quasi-harmonique de Debye implémenté dans le code Gibbs, nous avons déterminé les propriétés thermodynamiques.