Étude de premier principe des propriétés électroniques et magnétiques des matériaux supraconducteurs à base de fer.

Abstract

Les calculs des propriétés ´électroniques et magnétiques du FeWN2 s’est déroulé endeux étapes, dans la première, nous avons d´démontré l’échec de l’utilisation de la DFT, pour prédire l’état fondamental correct du composé. L’utilisation de DFT + U dans la deuxième étape a permis de prédire l’ordre AF qui correspond bien à l’expérience. Nous avons utilisé la méthode des ondes planes augmentéeslinéarisées (FP-LAPW) comme elle a été implémentée dans le code wien2k, de tel sorte que l’énergie d’´échange et de corrélation soit calculé selon l’approximation du gradient généralisé avec la paramétrisation de Perdew-Burk-Erenzhof modifiée pour les solides (PBEsol). Nous avons constaté une transition métal-isolant accompagnée d’une transition de phase magnétique. Cette transition ferromagnétique-métallique `a antiferromagnétique-isolante se produise àUeff= 3eV. Nous avons égalementmontré que les effets de magnétisme et de corrélation sont importants dans la formation de la bande interdite dans ce composé, et nous avons suggéré qu’il soit un supraconducteur. La DOS entièrementpolarisée au niveau de Fermi en phase FM fait du FeWN2 un matériau candidat prometteur pour les applications spintroniques. Nos résultats calculés par DFT-mBJ montrent la même tendance de la bande interdite que celle dans la phase antiferromagnétiquecalculé par DFT+U àU >3.5eV. Nous avons aussi ´étudie les structures électroniques et les propriétésmagnétiques des deux composés CuFeAset CuFeSbà l’aide des calculs de premier principe en utilisant le même code Wien2K. Ces composés partagent la même structure, iso structurale, avec les supraconducteurs à base de fer. Nous avons traité le terme d’´échange et de corrélations par l’approximation PBEsol. On a minimisé l’énergie totale en fonction du volume pour obtenir les paramètres de réseaux à l’´équilibre. L’´etat fondamental antiferromagnétique du CuFeAsest compatible avec la phase antiferromagnétiquemétallique des supraconducteurs des pnictures de fer et des chalcogénures. Cependant, CuFeSbdiffère significativement des supraconducteurs à base de Fe, par la hauteur de l’anion ZSbpar rapport au plan du Fe, qui est beaucoup plus grand que ZAsdans les composés basés sur le bloc FeAs. CuFeSbprésente un état m´métallique, ferromagnétique (FM) entrainé par l’instabilitéparamagnétique de Stoner. Nous avons constaté que ce ferromagnétisme est dû à la grande hauteur d’anion ZSb. Par conséquent, la nature du couplage magnétique (FM où AF) dans ces deux composés dépend de la hauteur de l’anion Zanion.