Structural, Electronic and Magnetic Properties of Al1-xVxP Alloys in Zincblende Structure Using FP-LAPW Method
Loading...
Files
Date
2012
Authors
Eman Mohammad Abdelhafeez Al-Rabi
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
In this study, the structural, electronic and magnetic properties of alloys, with concentration x = 0, 0.125, 0.25, 0.5, 0.75 and 1 in zincblende structure (ZB) are calculated, using self consistent full potential linearized augmented plane wave (FP-LAPW) method, implemented by the WIEN2k code, with local spin density approximation (LSDA) and generalized gradient approximation (GGA) for the energy and the exchange correlation potential.
The evolution of band structure and magnetic moment were studied as a function of the lattice parameter of the AlP compound and the ternary alloys with x= 0.125, 0.25, 0.5, 0.75 and 1. The obtained results are in good agreement with experimental results and other theoretical calculations.
It is found that AlP is semiconductor, having an indirect band gap energy of approximately 1.6 eV using LSDA method with an almost zero magnetic moment for ZB structure.
At x=0.125, the AlP semiconductor has an indirect energy gap of 0.3 eV.
For the ternary alloys with x= 0.25, 0.5 and 0.75, the energy band gap is zero, such results characterize metal or semimetal compounds. The total magnetic moment for these ternary alloys depend on the concentration of V, while VP compound has shown the metal character with a total magnetic moment of 2 Bohr magneton / unit cell.
The total energy dependence on the lattice constant is obtained using the spin density functional theory (DFT). It was found that the lattice parameter depends directly with the concentration of V.
It was also found that on the Contrary to the bulk modulus and energy, values of the lattice parameter, total magnetic moments and energy band gap obtained using GGA method are larger than that using LSDA method.
تم في هذه الأطروحة حساب الخصائص التركيبية والالكترونية والمغناطيسية للمخلوط الثلاثي في حالة التركيب البلوري زنك بلند للتراكيز 0, 0.125, 0.25, 0.5, 0.75 و1 وذلك باستخدام طريقة الموجات المستوية المعدلة الخطية لجهد تام (FP-LAPW) المتطبق في برنامج.(WIEN2k-code) ولقد تم أيضا استخدام تقريب الكثافة المغزلية الموضعية (LSDA) , وتقريب الميل الاتجاهي المعمم (GGA) للجهد التبادلي الترابطي. لقد تم دراسة تطور البنية لحزم الطاقة والعزم المغناطيسي واعتمادها على ثابت الشبكة للمركب فوسفاد الألمنيوم AlP والمخلوط الثلاثي وكانت النتائج جيدة بالمقارنة مع القيم العملية الحسابية الأخرى. أظهرت الدراسة الحالية بأن المركب AlP شبه موصل وذو فجوة طاقةغير مباشرة مقدارها 1.6 الكترون فولت ولا يمتلك الخصائص المغناطيسية في التركيب البلوري الحالي. وتبين أن في تركيز 0.125 وجد أنه شبه موصل بفجوة طاقة غير مباشرة تقدر بحوالي 0.3 الكترون فولت . للمخاليط الثلاثية للتراكيز 0.25, 0.5 و 0.75 فجوة الطاقة لهم تساوي صفر مما يجعلهم فلزات أو أشباه فلزات. كما أن لهم عزم مغناطيسي يعتمد على تركيز عنصر الفاناديوم.أما بالنسبة للمركب VP فهو فلز وعزمه المغناطيسي 2 / وحده بناء . ووجد أن ثابت الشبكة للمخاليط الثلاثية يعتمد على تركيز عنصر الفاناديوم. قيمة العزم المغناطيسي وثابت الشبكة وفجوة الطاقة أكبر للتقريب GGA مقارنة مع LSDA , أما بالنسبة لمعامل الصلابة فقيمته أكبر للتقريب LSDA مقارنة مع GGA .
تم في هذه الأطروحة حساب الخصائص التركيبية والالكترونية والمغناطيسية للمخلوط الثلاثي في حالة التركيب البلوري زنك بلند للتراكيز 0, 0.125, 0.25, 0.5, 0.75 و1 وذلك باستخدام طريقة الموجات المستوية المعدلة الخطية لجهد تام (FP-LAPW) المتطبق في برنامج.(WIEN2k-code) ولقد تم أيضا استخدام تقريب الكثافة المغزلية الموضعية (LSDA) , وتقريب الميل الاتجاهي المعمم (GGA) للجهد التبادلي الترابطي. لقد تم دراسة تطور البنية لحزم الطاقة والعزم المغناطيسي واعتمادها على ثابت الشبكة للمركب فوسفاد الألمنيوم AlP والمخلوط الثلاثي وكانت النتائج جيدة بالمقارنة مع القيم العملية الحسابية الأخرى. أظهرت الدراسة الحالية بأن المركب AlP شبه موصل وذو فجوة طاقةغير مباشرة مقدارها 1.6 الكترون فولت ولا يمتلك الخصائص المغناطيسية في التركيب البلوري الحالي. وتبين أن في تركيز 0.125 وجد أنه شبه موصل بفجوة طاقة غير مباشرة تقدر بحوالي 0.3 الكترون فولت . للمخاليط الثلاثية للتراكيز 0.25, 0.5 و 0.75 فجوة الطاقة لهم تساوي صفر مما يجعلهم فلزات أو أشباه فلزات. كما أن لهم عزم مغناطيسي يعتمد على تركيز عنصر الفاناديوم.أما بالنسبة للمركب VP فهو فلز وعزمه المغناطيسي 2 / وحده بناء . ووجد أن ثابت الشبكة للمخاليط الثلاثية يعتمد على تركيز عنصر الفاناديوم. قيمة العزم المغناطيسي وثابت الشبكة وفجوة الطاقة أكبر للتقريب GGA مقارنة مع LSDA , أما بالنسبة لمعامل الصلابة فقيمته أكبر للتقريب LSDA مقارنة مع GGA .