بررسي خواص آلاستيكي و نيم فلزي تركيب CO2MnAl در حالت انبوه و فيلم لايه نازك

تعداد 105صفحه در فایل word

کارشناسی ارشد (M.Sc )

رشته:فیزیک حالت جامد

گروه: علوم پایه

عنوان :

بررسي خواص آلاستيكي و نيم فلزي تركيب CO2MnAl در حالت انبوه و فيلم لايه نازك

چکیده

پیشرفت صنعت و ابزارهای الکترونیکی و دستگاههای نانو محققین را بر این داشته است که هر روزه به بررسی و مطالعه بر روی مواد و آلیاژهای گوناگون برای مصارف های صنعتی بپردازند. یکی از حوزه های مهم علم نانو صنعت اسپینترونیک است و محققین بر این هستند که به دنبال آلیاژهایی باشند که دارای قطبش اسپینی 100%  در سطح فرمی باشند. یکی از مهمترین دسته از موادی که دارای کاربردهای اسپینترونیکی است نیم فلزات فرو مغناطیسی تمام هویسلر CO₂MnZ است. این ترکیبات به دلیل داشتن قطبش اسپینی 100%، دمای کوری بالا، خاصیت نیم فلزی و… بسیار مورد توجه بوده است. در این رساله ما با استفاده از نظریه تابعی چگالی به بررسی خواص الکترونی مغناطیسی، الاستیکی و اپتیکی ترکیب CO₂MnAl در تقریب GGA-PPE پرداخیم.

دیده شد که ترکیب CO₂MnAl یک ترکیب با قطبش اسپینی است که برخلاف سایر ترکیبات فول هویسلر مشابه دارای قطبش اسپینی 100% در سطح فرمی نمی باشد. این ترکیب چه در اسپین بالا و چه در اسپین پایین دارای خاصیت فلزی است و تفاوت عمده ای بین دو حالت در نمودارهای DOS و ساختار نواری وجود دارد  و گشتاور مغناطیسی ترکیب برابر 4 است. این ترکیب را با اعمال فشار های گوناگون آزمودیم چرا که عکس العمل ترکیب در اثر فشار برای مصارف صنعتی بسیار مهم است، و دیده شد که با اعمال فشار مثبت گشتاور مغناطیسی کل تغییر محسوسی نمی کند.

همچنین در این پایان نامه خواص فیزیکی ترکیب در فشارهای مختلف محاسبه شد و رفتار ثابت های الاستیکی و نیز پارامترهای الاستیکی از جمله مدول حجمی، ضریب پواسون، ثابت ناهمسانگردی و… در فشارهای مثبت ومنفی مورد ارزیابی قرار گرفته شده است.

خواص اپتیکی ترکیب با استفاده از تقریب PBE-GGA مورد بررسی قرار گرفت و نمودارها و مشخصات اپتیکی ترکیب از جمله تابع دی الکتریک، تابع اتلاف انرژی و… مورد بررسی قرار گرفته شده است.