Etude des propriétés magnéto-électriques des alliages demi-métalliques

Abstract

Nous avons effectué des calculs de premier-principe afin d’étudier la structure électronique et les propriétés demi-métalliques ferromagnétiques des composés Ga1- xCoxP et Mx(M=Y, Zr)Sc1-xGe dans la structure Zinc Blende à des concentrations (x = 0.125, 0.25, 0.75 et 1), (x=0.0625, 0.125, 0.25) respectivement, en utilisant l’approche des ondes planes augmentées linéarisées à potentiel total (FP-LAPW) de la théorie fonctionnelle de la densité avec l'approximation du gradient généralisé de Perdew- Burke-Ernzerhof (GGA-PBE) et (PBE-GGA + U) pour traiter correctement les électrons "d" délocalisés et le potentiel de Tran Blaha modified Becke-Johnson (TB-mBJ) pour l’estimation de l’énergie d’échange et de corrélation tel qu’implémenté dans le code Wien2k. 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 montre que les composés Ga1-xCoxP et Mx(M=Y, Zr)Sc1- xGe à toutes les concentrations étudiées sont demi-métalliques ferromagnétiques avec une polarisation de spin complète de 100%. Les moments magnétiques totaux calculés pour Ga1-xCoxP et Mx(M=Y, Zr)Sc1-xGe confirme le comportement demi-métallique ferromagnétique de ces composés. Nous avons également calculé les valeurs du spli􀄴ing de spin des bandes de valence et de conduction et les constantes d’échange pour les alliages Ga1-xCoxP (x=0.125, 0.25, 0.75 et 1). Nous avons constaté que l’état ferromagnétique est stabilisé par l’échange p-d associé au mécanisme du double-échange. Les composés Ga1-xCoxP et Mx(M=Y, Zr)Sc1-xGe s’avèrent être de nouveaux candidats prome􀄴eurs pour les applications dans les domaines de la spintronique.