خلاصة:
هدف پژوهش بررسی فاز توپولوژی و ویژگیهای مغناطیسی آلیاژهای ScPdSbxAs1-x (x=0,0. 25,0. 5,0. 75,1) با استفاده از نظریه تابعی چگالی میباشد. آﻟﻴﺎژﻫﺎی هویسلر را ﺑﺮای ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت ﺗﺠﺮﺑﻲ ﺑﻪ روشﻫﺎی ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻣﻲﻛﻨﻨﺪ. ﺑﻪ ﻃﻮر ﻛﻠﻲ عناصر این ترکیبها را ﻛﻪ اﻟﺒﺘﻪ ﺑﺎﻳﺪ ﺧﻠﻮص ﺑﺎﻻﻳﻲ داﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﻨﺪ در ﻛﻮره ﺗﺤﺖ ﺑﺎزﭘﺨﺖ قرار میدهند و سپس بهﻃﻮر ﻧﺎﮔﻬﺎﻧﻲ ﺳﺮد میکنند. اﻳﻦ ﻋﻤﻠﻴﺎت ﺣﺮارﺗﻲ ﺑﺮای ﺗﺮﻛﻴﺐﻫﺎی ﻣﺨﺘﻠﻒ اﻳﻦ آﻟﻴﺎژﻫﺎ و ﺳﺎﺧﺘﺎر ﻣﺎده ﻣﻮرد ﻧﻈﺮ در دﻣﺎﻫﺎی ﻣﺨﺘﻠﻒ و ﻳﺎ ﺑﺎ ﭼﻨﺪﻳﻦ ﺑﺎر اﻓﺰاﻳﺶ دﻣﺎ صورت میگیرد. اﻟﺒﺘﻪ ﻛﺎر ﺣﺎﺿﺮ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﻲ اﺳﺖ و ﻳﻚ ﻛﺎر ﺗﺠﺮﺑﻲ ﻧﻤﻲﺑﺎﺷﺪ. در اﻳﻦ ﻛﺎر از کدهای محاسباتی براﺳﺎس ﻧﻈﺮﻳﻪ ﺗﺎﺑﻌﻲ ﭼﮕﺎﻟﻲ اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه اﺳﺖ، ﻛﻪ در آن ﺑﺮای اﻟﻜﺘﺮونﻫﺎی ﻇﺮﻓﻴﺖ در ﻧﺰدﻳﻚ ﻫﺴﺘﻪ از ﺷﺒﻪ ﭘﺘﺎﻧﺴﻴﻞ ﺑﻪ ﺟﺎی ﭘﺘﺎﻧﺴﻴﻞ واﻗﻌﻲ دﺳﺘﮕﺎه اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲﺷﻮد. اﻳﻦ ﻛﺎر در ﻛﺎﻫﺶ ﺣﺠﻢ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت ﺗﺎﺛﻴﺮ زﻳﺎدی دارد و دﻗﺖ وﻳﮋﮔﻲ ﻫﺎی ﻓﻴﺰﻳﻜﻲ ﺣﺎﺻﻞ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از آن (اﻟﺒﺘﻪ ﺑﻪ ﻏﻴﺮ از وﻳﮋﮔﻲﻫﺎی ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﻧﺎﺣﻴﻪ ﻧﺰدﻳﻚ ﻫﺴﺘﻪ ﻫﺎ) ﺧﻮب اﺳﺖ. ﺳﭙﺲ ﻓﺎزﻫﺎی ﻣﻤﻜﻦ را ﺑﺮای اﻳﻦ ﺗﺮﻛﻴﺐﻫﺎ را ﺷﻨﺎﺳﺎﻳﻲ ﻛﺮده و ﻓﺎﻳﻞﻫﺎی ﺳﺎﺧﺘﺎری آنﻫﺎ را میﺳﺎزﻳﻢ. ﭘﺲ از آن، ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﺎ ﺣﻞ ﻣﻌﺎدﻟﻪی ﺷﺮودﻳﻨﮕﺮ و ﺗﻌﻴﻴﻦ وﻳﮋه ﻣﻘﺎدﻳﺮ و وﻳﮋه ﺗﻮاﺑﻊ ﺑﻪ روش ﺧﻮدﺳﺎزﮔﺎر، ﺧﻮاص ﻓﻴﺰﻳﻜﻲ در اﻳﻦ ترکیبها را ﻳﺎﻓﺘﻪ و ﺑﻪ ﺗﺠﺰﻳﻪ و ﺗﺤﻠﻴﻞ ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺧﻮاﻫﻴﻢ ﭘﺮداﺧﺖ. در آخر ویژگیهای ساختاری آلیاژهای ScPdSbxAs1-x (x=0,0. 25,0. 5,0. 75,1) همانند ثابت شبکه در حضور برهم کنش اسپین-مدار محاسبه و با نتایج تجربی موجود مقایسه شده است. همچنین چگالی حالتهای الکترونی و ساختار نواری آلیاژهای ScPdSbxAs1-x (x=0,0. 25,0. 5,0. 75,1) بررسی شده است. تمامی محاسبههای این پایاننامه در چارچوب نظریه تابعی چگالی و با استفاده از کد محاسباتی وین نسخه 2016 انجام شده است. برای محاسبه انرژی تبادلی-همبستگی رهیافتهای GGA به کار گرفته شده است.
ملخص الجهاز:
الساوی پارامتر شبکه, Δ و رابطه بین Δ و t=(ZM'-ZX)V (که V حجم یاخته یکه و ZM' و ZX به ترتیب عدد اتمی اتمهای M' و X میباشند) را برای این 28 ترکیب از جمله ScPdSb به دست آورد که برای این ترکیب از در جدول 4-3 بدین صورت اند: جدول3: الف)پارامتر بهینه شبکه ب)اختلاف ترازهای انرژی 6Γ و 8Γ در رهیافت GGA پ) اختلاف ترازهای انرژی 6Γ و 8Γ در رهیافت MBJLDA ت)پارامتر معرفی شده t[53] {مراجعه شود به فایل جدول الحاقی} یانگ 4 و همکارانش نیز با مطالعه روی 100ترکیب از جمله ScPdSb چگالی حالت پایه, نوارهای انرژی, ساختارهای الکترونی و بویژه خواص انتقالی الکترونی در زیرلایهی d در آنها را با ترکیب محاسبات مربوط به ساختار نواری و نظریه انتقال بولتزمن بررسی کردند.
) شکل 5: نمودارهای چگالی حالت پایه برای سه ترکیب ScPdSb,ScNiSb,ScPtSb در محاسبههای نظری وینیآرسکی وی هم چنین مقدارهای پارامتر شبکه و انرژی گاف نواری در دو رهیافت را برای ترکیب ScPdSb مطابق با جدول زیر محاسبه کرد: Winiarski Density of state جدول 4: الف) پارامتر شبکه ب) انرژی گاف نواری در رهیافت GGA ب) انرژی گاف نواری در رهیافت MBJLDA در محاسبههای نظری وینی آرسکی {مراجعه شود به فایل جدول الحاقی} 4-2 ساختار درصدهای مختلف آلیاژ ScPdSbxAs1-x(x=0,0.
چگالی حالتهای الکترونی کل درصدهای مختلف این آلیاژ با استفاده از رهیافت GGA محاسبه و نتایج حاصل از آن در شکل 7 آورده شده است.