مهندسي ساختار باند آلياژهاي هويسلر

كارشناسي ارشد

چكيده درچنديندهه‌ اخير با رشد علم نانو و تلاش براي تركيب مواد‌‌ مغناطيسي و نيمه‌رسانا،به بررسي خواص الكتروني و مغناطيسي نيمه‌فلزات پرداخته‌شده است،اكثرنيمه‌فلزات داراي خاصيت فرومغناطيس هستند. اين خاصيت نيمه‌فلزي به معناي آن است كه رفتار دوباند اسپيني كاملا بايكديگر متفاوت استبه‌گونه‌اي كه باند اسپين بالا الكترون رفتار فلزي و باند اسپين پايين الكترون رفتار نيمرسانايي دارند، نيمه‌فلزات يك قطبش اسپيني 100%در سطح فرمي دارند و داراي يك جريان قطبش اسپيني هستند. ازميان تركيبات نيمه‌فلزي توجه دانشمندان به آلياژهاي هويسلر با تعداد اعضاي زيادي،معطوف شده است‌.‌‌‌‌‌آلياژهاي هويسلر داراي ساختار مكعبي مي‌باشند و دماي كوري بالايي نسبت به تركيبات نيمه‌فلز ديگر دارند. دردو دهه اخير،توجه دانشمندان ازميان تمامي آلياژهاي هويسلربه آلياژهاي هويسلر با پايه كبالت〖 Co〗_2 YZمعطوف شده است. از ميان آلياژهاي هويسلر با پايه كبالت،〖Co〗_2 MnSi با نام اختصاريCMSمورد توجه بيشتري مي‌باشد و آن به دليل حضور منگنز و كبالت در كنار يكديگر است و علاوه بر آن، اين ساختار به‌عنوان يك ماده فرومغناطيس با داشتن دماي كوري بالا در خانواده آلياژهاي هويسلر يكي از منتخبين براي استفاده درادوات اسپينترونيك مي باشد. دراين پايان‌نامه با استفاده از نظريه ‌تابعي ‌چگاليDFT و با استفاده از كد‌محاسباتي FPLOو با تقريبGGA،خواص مغناطيس 〖Co〗_2 MnSi(آلياژ هويسلر با پايهCo))مورد بررسي قرارگرفته است. CMS با داشتن ساختار مكعبي با گروه‌فضايي 225داراي خاصيت نيمه‌فلزي است. با اعمال تغييراتي بروي‌ ثابت‌شبكه، CMSتحت فشار وكشش قرار گرفته است. سپس CMS را از حالت نيمه‌فلزي به حالت فلزي تبديل كرده و ساختار باند و نمودار چگالي حالت آن در حالت‌هاي متفاوت بررسي و در نهايت انرژي و گشتاور كل مغناطيسي محاسبه شده است. واژه‌هاي كليدي:نيمه‌فلزات،آلياژهاي هويسلر،〖Co〗_2 MnSi، فشار، كشش،نظريه ‌تابعي ‌چگاليDFT

188033

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتراميرحسين احمدخان كردبچه

حالت جامد

دكتر مهدي افشار