مطالعه خواص الکترونی، مغناطیسی و اپتیکی آلیاژهای هویسلر معکوس ti2scx (x=si,sn): رهیافت نظریه تابعی چگالی

در این تحقیق، خواص الکترونی، مغناطیسی و اپتیکی آلیاژهای هویسلر معکوس ti2scx (x=si,sn) با استفاده از بسته نرم‎افزاری کوانتوم اسپرسو بر پایه نظریه تابعی چگالی مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج حاصل از بررسی خواص الکترونی نشان دادند که هر دو آلیاژ در ثابت شبکه تعادلی خود نیم‎فلز و دارای قطبش اسپینی 100% در اطراف تراز فرمی هستند. مقادیر گاف نیم‎فلزی غیرمستقیم برای آلیاژ ti2scsi و ti2scsn به ترتیب 0.35 و 0.11 الکترون ولت به دست آمد. همچنین با توجه به مقادیر بالای دمای کوری برای دو آلیاژ مذکور، می‎توان نتیجه گرفت که این دو آلیاژ در دمای اتاق پایدار هستند. با بررسی خواص مغناطیسی مشاهده شد که آلیاژهای مورد مطالعه در ساختار پایدار خود فرومغناطیس هستند و گشتاور مغناطیسی کل آنها µb/f.u.7 است‎ که تطابق خوبی با قانون اسلاتر- پائولی دارد. بدین ترتیب می‎توان گفت که آلیاژهای مورد مطالعه فرومغناطیس نیم‎فلز هستند. همچنین، بررسی خواص اپتیکی این آلیاژها نشان می‎دهد که آنها می‎توانند به عنوان جاذب امواج الکترومغناطیسی به کار گرفته شوند.

study of electronic, magnetic and optical properties of inverse heusler al-loys ti2scx (x=si,sn): density functional theory method

in this research, the electronic, magnetic and optical properties of inverse heusler alloys ti2scx (x=si,sn) were studied using the quantum espresso software package based on the density functional theory. the results of the electronic properties investigation showed that both alloys are half-metals in their equilibrium lattice constant and exhibit 100% spin polarization around the fermi level. the indirect half-metallic band gap for ti2scsi and ti2scsn alloys were obtained as 0.35ev and 0.11ev, respectively. furthermore, considering the high values of the curie temperature of ti2scx (x=si, sn) alloys, it can be concluded that these alloys are stable at room temperature. analyzing magnetic properties revealed that ti2scx (x=si,sn) alloys exhibit ferromagnetic behavior in their stable structure, and their total magnetic moment is 7µb/f.u., which is in good agreement with the slater-pauling rule. consequently, it can be inferred heusler alloys ti2scx (x=si,sn) are half-metal ferromagnetism. additionally, the optical properties of these alloys suggest their potential as electromagnetic waves absorbers.