Ru2FeGa Heusler alaşımının yapısal, elektronik, elastik ve fonon özelliklerinin ilk prensip çalışması

Abdullah CANDAN (Ahi Evran Üniversitesi Teknik Bilimler Meslek Yüksekokulu Kırşehir, acandan@ahievran.edu.tr)
Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi
3 0
Yıl: 2017 Cilt: 21 Sayı: 6 Sayfa Aralığı: 1505 - 1511 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.16984/saufenbilder.324124 İndeks Tarihi: 11-03-2019

Ru2FeGa Heusler alaşımının yapısal, elektronik, elastik ve fonon özelliklerinin ilk prensip çalışması

Öz:
Heusler tipi alaşımlar ferromanyetiktir ve ilginç manyetik özellikler göstermelerinden dolayı spinelektronik ve magneto-elektronik uygulamalar için ideal malzeme grubudur. L21 kristal yapısındakiRu2FeGa Heusler alaşımının yapısal, elektronik, elastik ve fonon özellikleri, yoğunluk fonksiyonel teorisi(DFT) içerisinde genelleştirilmiş eğim yaklaşımı (GGA) metodu kullanılarak analiz edildi. Ru2FeGaalaşımının hesaplanan örgü sabiti ve manyetik momenti, teorik sonuç ile iyi bir şekilde uyumludur. Bantyapısının analizi, Ru2FeGa’nın metalik olduğunu ortaya koymaktadır. Ayrıca, bu alaşım için Bulk modülü(B), Shear modülü (G), B/G oranı, Young modülü (E) ve tek kristal elastik sabitler (Cij) hesaplandı. Fonondağılım eğrileri, yoğunluk fonksiyonel pertürbasyon teorisinin ilk prensip doğrusal tepki yaklaşımıkullanılarak elde edildi.
Anahtar Kelime:

First-Principle study of structural, electronic, elastic and phonon properties of Ru2FeGa Heusler alloy

Öz:
Heusler type alloys are ferromagnetic and are the ideal material for spin-electronic and magneto-electronic applications due to their interesting magnetic properties. The structural, electronic, elastic and phonon properties of the Ru2FeGa Heusler alloy in L21 crystal structure have been analyzed handling density functional theory (DFT) in the Generalized Gradient Approximation (GGA) method. The calculated lattice constant and magnetic moment of Ru2FeGa alloy is in good agreement with theoretical result. The analysis of the band structure reveal that Ru2FeGa is metallic. Furthermore we also calculated the Bulk modulu (B), Shear modulu (G), B/G ratio, Young modulu (E) and unique-crystal elastic constants (Cij) for this alloy. Phonon-dispersion curve has been obtained using the first principle linear-response touch of the densityfunctional perturbation theory.
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • F. Heusler, Verhandlugen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft, sec. 5, pp. 219, 1903.
  • I. Galanakis, P. H. Dederichs, and N. Papanikolaou, “Slater-Pauling behavior and origin of the half-metallicity of the fullHeusler alloys,” Phys. Rev. B, vol. 66, no. 17, pp. 174429, 2002.
  • I. Galanakis, P. Mavropoulos, and P. H. Dederichs, “Electronic structure and Slater– Pauling behaviour in half-metallic Heusler alloys calculated from first principles”, Journal of Physics D: Applied Physics, vol. 39, no. 5, pp. 765, 2006.
  • I. Galanakis, P. Mavropoulos, and P. H. Dederichs, “Introduction to half-metallic Heusler alloys: electronic structure and magnetic properties”, arXiv preprint condmat/0510276, 2005.
  • M. Gilleßen, R. Dronskowski, “A combinatorial study of inverse Heusler alloys by first‐principles computational methods”, Journal of computational chemistry, vol. 31, no. 3, pp. 612-619, 2010.
  • M. Gilleßen, R. Dronskowski, “A combinatorial study of full Heusler alloys by first‐principles computational methods”, Journal of computational chemistry, vol. 30, no.8, pp. 1290-1299, 2009.
  • E. Şaşıoğlu, L. M. Sandratskii, and P. Bruno, “First-principles calculation of the intersublattice exchange interactions and Curie temperatures of the full Heusler alloys Ni2MnX (X= Ga, In, Sn, Sb)”, Physical Review B, vol. 70, no. 2, pp. 024427, 2004.
  • J. Kübler, G. H. Fecher, and C. Felser, “Understanding the trend in the Curie temperatures of Co2-based Heusler compounds: Ab initio calculations”, Physical Review B, vol. 76, no. 2, pp. 024414, 2007.
  • T. Kanomata, K. Shirakawa, and T. Kaneko, “Effect of hydrostatic pressure on the Curie temperature of the Heusler alloys Ni2MnZ (Z= Al, Ga, In, Sn and Sb)”, Journal of magnetism and magnetic materials, vol. 65, no.1, pp. 76-82, 1987.
  • S. Wurmehl, G. H. Fecher, H. C. Kandpal, V. Ksenofontov, C. Felser, H. J. Lin, and J. Morais, “Geometric, electronic, and magnetic structure of Co2FeSi: Curie temperature and magnetic moment measurements and calculations”, Physical Review B, vol. 72, no. 18, pp. 184434, 2005.
  • E. Şaşıoğlu, L. M. Sandratskii, P. Bruno, and I. Galanakis, “Exchange interactions and temperature dependence of magnetization in half-metallic Heusler alloys”, Physical review B, vol. 72, no. 18, pp. 184415, 2005.
  • I. Galanakis, “Orbital magnetism in the halfmetallic Heusler alloys”, Physical Review B, vol. 71, no. 1, pp. 012413, 2005.
  • V. Alijani, J. Winterlik, G. H. Fecher, S. S. Naghavi, and C. Felser, “Quaternary halfmetallic Heusler ferromagnets for spintronics applications”, Physical Review B, vol. 83, no. 18, pp. 184428, 2011.
  • N. Arıkan, A. İyigör, A. Candan, Ş. Uğur, Z. Charifi, H. Baaziz, and G. Uğur, “Electronic and phonon properties of the full-Heusler alloys X2YAl (X= Co, Fe and Y= Cr, Sc): a density functional theory study”, Journal of Materials Science, vol. 49, no. 12, pp. 4180- 4190, 2014.
  • F. Dahmane, Y. Mogulkoc, B. Doumi, A. Tadjer, R. Khenata, S. B. Omran, D. P. Rai, G. Murtaza and D. Varshney, “Structural, electronic and magnetic properties of Fe2- based full Heusler alloys: A first principle study”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, vol. 407, pp. 167-174, 2016.
  • I. Žutić, J. Fabian, and S. D. Sarma, “Spintronics: Fundamentals and applications”, Reviews of modern physics, vol. 76, no. 2, pp. 323, 2004.
  • S. A. Wolf, and D. Treger, “Spintronics: A new paradigm for electronics for the new millennium”, IEEE Transactions on Magnetics, vol. 36, no. 5, pp. 2748-2751, 2000.
  • A. Candan, G. Uğur, Z. Charifi, H. Baaziz, and M. R. Ellialtıoğlu, “Electronic structure and vibrational properties in cobalt-based full-Heusler compounds: A first principle study of Co2MnX (X= Si, Ge, Al, Ga)”, Journal of Alloys and Compounds, vol. 560, pp. 215-222, 2013.
  • A. İyigör, and Ş. Uğur, “Elastic and phonon properties of quaternary Heusler alloys CoFeCrZ (Z= Al, Si, Ga and Ge) from density functional theory”, Philosophical Magazine Letters, vol. 94, no.11, pp. 708- 715, 2014.
  • S. V. Faleev, Y. Ferrante, J. Jeong, M. G. Samant, B. Jones, and S. S. Parkin, “Unified explanation of chemical ordering, the SlaterPauling rule, and half-metallicity in full Heusler compounds”, Physical Review B, vol. 95, no. 4, pp. 045140, 2017.
  • S. V. Faleev, Y. Ferrante, J. Jeong, M. G. Samant, B. Jones, and S. S. Parkin, “Origin of the Tetragonal Ground State of Heusler Compounds”, Physical Review Applied, vol. 7, no. 3, pp. 034022, 2017.
  • M. Gilleßen, and R. Dronskowski (Thesis advisor), Maßgeschneidertes und AnalytikErsatz: über die quantenchemischen Untersuchungen einiger ternärer intermetallischer Verbindungen (No. RWTH-CONV-113777), Fachgruppe Chemie, 2010.
  • S. Baroni, S. De Gironcoli, A. Dal Corso, and P. Giannozzi, “Phonons and related crystal properties from density-functional perturbation theory”, Reviews of Modern Physics, vol. 73, no. 2, pp. 515, 2001.
  • J. P. Perdew, K. Burke and M. Ernzerhof, “Generalized Gradient Approximation Made Simple”, Phys. Rev. Lett., vol. 77, no. 18, pp. 3865-3868, 1996.
  • J. P. Perdew, J. A. Chevary, S. H. Vosko, K. A. Jackson, M. R. Pederson, D. J. Singh, and C. Fiolhais, “Atoms, molecules, solids, and surfaces: Applications of the generalized gradient approximation for exchange and correlation”, Physical Review B, vol. 46, no.11, pp. 6671, 1992.
  • Y. Zhang, and W. Yang, “Comment on: Generalized Gradient Approximation Made Simple”, Phys. Rev. Lett., vol. 80, no. 4, pp. 890, 1998.
  • S. Baroni, P. Giannozzi, and A. Testa, “Green’s-function approach to linear response in solids”, Physical Review Letters, vol. 58, no. 18, pp. 1861, 1987.
  • M. Methfessel and A. T. Paxton, “Highprecision sampling for Brillouin-zone integration in metals”, Phys. Rev. B, vol. 40, no. 6, pp. 3616- 3621, 1989.
  • F. D. Murnaghan, “The compressibility of media under extreme pressures”, Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 30, no. 9, pp. 244-247, 1944.
  • S. Q. Wang, and H. Q. Ye, “First‐principles study on elastic properties and phase stability of III–V compounds”, Physica status solidi (b), vol. 240, no. 1, pp. 45-54, 2003.
  • O. Örnek, N. Arıkan, A. İyigör, “L12 yapıdaki Co3Al ve Co3Ta alaşımlarının mekanik ve dinamik özellikleri”, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, vol. 32, pp. 377-384, 2017.
  • N. Arıkan, O. Örnek, Z. Charifi, H. Baaziz, Ş. Uğur, G. Uğur, “A first principle study of Os based compounds: Electronic structure and vibrational properties”, Journal of Physics and Chemistry of Solids, vol. 96, pp. 121-127, 2016.
  • S. F. Pugh, “XCII. Relations between the elastic moduli and the plastic properties of polycrystalline pure metals”, The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science, vol. 45, no. 367, pp. 823-843, 1954.
  • M. Born, K. Huang, Dynamical Theory of Crystal Lattices, Oxford: At the Clarendon press, 1954.
  • A. Candan, M. Özduran, S. Akbudak, O. Örnek, “First-principles electronic, magnetic, elastic and vibrational properties of Ru2MnGa alloy”, (Oral Presentation), 3rd International Conference on Engineering and Natural Sciences (ICENS 2017), 2017.
  • G. Uğur, A. Candan, Ş. Uğur, A. İyigör, M. Özduran, O. Örnek, “Structural, electronic, elastic, thermodynamic and phonon properties of Ru2YGa (Y= Ti and Sc) alloys in the L21 phase”, (Poster Presentation), 2nd International Congress on the World of Technology and Advanced Materials (WITAM-2016), 2016.
APA CANDAN A (2017). Ru2FeGa Heusler alaşımının yapısal, elektronik, elastik ve fonon özelliklerinin ilk prensip çalışması. , 1505 - 1511. 10.16984/saufenbilder.324124
Chicago CANDAN ABDULLAH Ru2FeGa Heusler alaşımının yapısal, elektronik, elastik ve fonon özelliklerinin ilk prensip çalışması. (2017): 1505 - 1511. 10.16984/saufenbilder.324124
MLA CANDAN ABDULLAH Ru2FeGa Heusler alaşımının yapısal, elektronik, elastik ve fonon özelliklerinin ilk prensip çalışması. , 2017, ss.1505 - 1511. 10.16984/saufenbilder.324124
AMA CANDAN A Ru2FeGa Heusler alaşımının yapısal, elektronik, elastik ve fonon özelliklerinin ilk prensip çalışması. . 2017; 1505 - 1511. 10.16984/saufenbilder.324124
Vancouver CANDAN A Ru2FeGa Heusler alaşımının yapısal, elektronik, elastik ve fonon özelliklerinin ilk prensip çalışması. . 2017; 1505 - 1511. 10.16984/saufenbilder.324124
IEEE CANDAN A "Ru2FeGa Heusler alaşımının yapısal, elektronik, elastik ve fonon özelliklerinin ilk prensip çalışması." , ss.1505 - 1511, 2017. 10.16984/saufenbilder.324124
ISNAD CANDAN, ABDULLAH. "Ru2FeGa Heusler alaşımının yapısal, elektronik, elastik ve fonon özelliklerinin ilk prensip çalışması". (2017), 1505-1511. https://doi.org/10.16984/saufenbilder.324124
APA CANDAN A (2017). Ru2FeGa Heusler alaşımının yapısal, elektronik, elastik ve fonon özelliklerinin ilk prensip çalışması. Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 21(6), 1505 - 1511. 10.16984/saufenbilder.324124
Chicago CANDAN ABDULLAH Ru2FeGa Heusler alaşımının yapısal, elektronik, elastik ve fonon özelliklerinin ilk prensip çalışması. Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 21, no.6 (2017): 1505 - 1511. 10.16984/saufenbilder.324124
MLA CANDAN ABDULLAH Ru2FeGa Heusler alaşımının yapısal, elektronik, elastik ve fonon özelliklerinin ilk prensip çalışması. Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, vol.21, no.6, 2017, ss.1505 - 1511. 10.16984/saufenbilder.324124
AMA CANDAN A Ru2FeGa Heusler alaşımının yapısal, elektronik, elastik ve fonon özelliklerinin ilk prensip çalışması. Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 2017; 21(6): 1505 - 1511. 10.16984/saufenbilder.324124
Vancouver CANDAN A Ru2FeGa Heusler alaşımının yapısal, elektronik, elastik ve fonon özelliklerinin ilk prensip çalışması. Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 2017; 21(6): 1505 - 1511. 10.16984/saufenbilder.324124
IEEE CANDAN A "Ru2FeGa Heusler alaşımının yapısal, elektronik, elastik ve fonon özelliklerinin ilk prensip çalışması." Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 21, ss.1505 - 1511, 2017. 10.16984/saufenbilder.324124
ISNAD CANDAN, ABDULLAH. "Ru2FeGa Heusler alaşımının yapısal, elektronik, elastik ve fonon özelliklerinin ilk prensip çalışması". Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 21/6 (2017), 1505-1511. https://doi.org/10.16984/saufenbilder.324124
Sayfa Oluşturulma Tarihi
03-05-2024 11:24

İLETİŞİM

TÜBİTAK ULAKBİM TR Dizin

Yüzüncüyıl, İşçi Blokları Mahallesi

Muhsin Yazıcıoğlu Caddesi No:51/C

06530 Çankaya / ANKARA +90 (312) 298 92 00

trdizin@tubitak.gov.tr

TÜBİTAK ULAKBİM Ulusal Akademik Ağ ve Bilgi Merkezi Cahit Arf Bilgi Merkezi © Tüm Hakları Saklıdır. Gizlilik Politikası Kullanım Şartları