Étude du premier principe des propriétés structurales, magnétiques, optoélectroniques, élastiques et thermoélectriques d’un alliage double pérovskites AA’BB‘O6

Abstract

Dans ce travail nous avons étudié les propriétés structurales, électroniques, magnétiques, optiques, élastiques et thermoélectriques des doubles pérovskites Ba2GdReO6 et Ba2BTaO6 avec (B=Gd et Yb), en utilisant la méthode des ondes planes augmentées linéarisées avec un potentiel total (FP-LAPW) dans le cadre de la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) implémentée dans le code Wien2k. Le potentiel d’échange et de corrélation a été traité par les trois approximations suivantes : PBE-GGA, GGA+U et mBJ+GGA. Les résultats que nous avons obtenus ont montré que les composés Ba2GdReO6 et Ba2GdTaO6, sont stables dans la phase ferromagnétique (FM) tandis que le composé Ba2YbTaO6 est stable dans la phase ferrimagnétique (FiM). Pour les propriétés électroniques nos résultats indiquent que les composés Ba2GdReO6 et Ba2YbTaO6 présentent un caractère semi-métallique avec un gap d’énergie direct (Γ-Γ) alors que le composé Ba2GdTaO6 présente un caractère demi-semi-conducteur. Pour les propriétés magnétiques, le moment magnétique total est principalement dû au moment magnétique des atomes des terres rares Gd et Yb. En ce qui concerne les propriétés optiques pour les composés Ba2BTaO6 (B=Gd, Yb), nos prédictions obtenues suivant les courbes représentatives de la fonction diélectrique, de l’absorption et de la réflectivité optique, indiquent que ces oxydes doubles pérovskites ont des potentiels d’applications intéressants et efficaces dans les systèmes optoélectroniques UV, comprenant aussi bien les capteurs UV que les photodétecteurs et les réflecteurs UV. Nous avons également calculé les constantes élastiques (Cij), le module de Young (E), le coefficient de Poisson (𝞼) et le facteur d'anisotropie (A), de par ces résultats, nous avons confirmé que nos composés sont stables, ductiles et rigides par nature. Enfin, en utilisant la théorie du transport de Boltzmann servant de référence dans le code BoltzTraP tel qu’implémenté dans le code Wien2k, nous avons analysé les propriétés thermoélectriques, telles que la conductivité électrique, le coefficient Seebeck et le facteur de mérite, suivant ces résultats fort significatifs, ces matériaux ont un potentiel prometteur pour des applications thermoélectriques.