RbX (X= Sb, Te) bileşiklerinin manyetik özelliklerinin yoğunluk fonksiyonel teorisi ile incelenmesi

Abstract

Bu tezde, yoğunluk fonksiyonel teorisine dayanan ilk ilke hesaplamaları ile kaya tuzu ve çinko sülfür yapılı RbX (X= Sb, Te) bileşiklerinin elektronik yapıları, manyetik özellikleri ve yarı-metalik özellikleri incelenmiştir. Her iki yapıya sahip RbSb ve RbTe bileşikleri geçiş metal atomları içermemelerine rağmen yarı-metalik ferromanyetlerdir ve kaya tuzu (NaCl) yapılı bileşiklerin çinko sülfür (ZnS) yapılı bileşiklerden enerji bakımından daha kararlı olduğu bulunmuştur. Kristal yapıdan bağımsız manyetik momentler RbSb için 2?_B/f.u. ve RbTe için 1?_B/f.u. olarak hesaplanmıştır. Kaya tuzu yapıya sahip RbSb ve RbTe bileşikler için yarı-metalik bant boşlukları sırasıyla 2.94 ve 3.61 eV iken, çinko sülfür yapıya sahip RbSb ve RbTe bileşikleri sırasıyla 3.00 ve 3.25 eV yarı-metalik band boşluklarına sahiptir. Örgü bozulmaları her iki yapıdaki RbX (X= Sb,Te) bileşiklerinin yarı-metalik özelliklerini etkilemez. Anahtar Kelimeler: Yarı-metaller; ilk ilke hesaplamarı; spintronik; ferromanyetizma.

The first?principles calculations based on the density functional theory has been performed to investigate the electronic structures, magnetic properties and half? metallicity of the RbX (X=Sb, Te) compounds with the rocksalt and zinc?blende structures. The RbSb and RbTe compounds with both structures are half?metallic ferromagnet although these compounds do not contain transition metal atoms and the compounds with the rocksalt structure are found to be more stable energetically than the compounds with the zinc?blende structure. Magnetic moments, independent of crystal structure, are evaluated to be 2 µ B/f.u. for RbSb and 1 µ B/f.u. for RbTe. The half?metallic band gaps are 2.94 and 3.61 eV for the RbSb and RbTe compounds with the rocksalt structure, respectively, while the RbSb and RbTe compounds with the zinc?blende structure have the half?metallic gaps of 3.00 and 3.25 eV, respectively. The lattice distortion does not affects the half?metallic properties of the RbX (X= Sb, Te) compounds with both structures. Key Words: Half-metals; first-principles calculation; spintronics; ferromagnetism