Etude ab initio par voies de la DFT des propriétés physiques des clusters de matériaux semi-conducteurs et métalliques purs et dopés.

Abstract

Les géométries d'équilibre, les propriétés électroniques et magnétiques des clusters P n + 1 et MP n (M = Co, Ni, Rh et Ir; n = 1-24) ont été étudiées en utilisant la première approche de la théorie fonctionnelle de la densité des principaux dans l'approximation généralisée du gradient implémentée dans SIESTA pack de simulation. Les comportements et les stabilités du modèle de croissance sont examinés à partir des énergies de liaison, des différences d'énergie de second ordre et des écarts HOMO-LUMO. L'atome M dopant privilégie la position périphérique pour la petite taille (n<10) et se déplace généralement vers la position endoédrique dans le cas des clusters de grande taille, notamment dans le cas des clusters NiP n. Les énergies de liaison augmentent généralement avec l'augmentation de la taille des clusters et le dopage des atomes M contribuent à renforcer la stabilité des structures de phosphore, tandis que les atomes P n dopés à l'Co révèlent une faible stabilité parmi tous les autres clusters, alors pour les amas de phosphore dopés au Rh et Ni, ils présentent une stabilité élevée par rapport au reste des amas. L'approche des très petites valeurs pour les plus grands amas indique leur fermeture à la caractéristique d'un état métallique. Le moment magnétique de spin total de P n+1, RhP n, IrP n et NiP n a montré un comportement impair pair inverse entre les valeurs de 0µB et 1µB. Cependant, ils montrent un comportement d'oscillation avec une tendance décroissante dans le cas des clusters CoP n. Les densités partielles d'états (PDOS) sont calculées pour comprendre l'origine du moment magnétique de spin total pour chaque cas. L'affinité électronique verticale (VEA), le potentiel d'ionisation verticale (VIP) et la dureté chimique (?) des agrégats MP n sont également rapportés et discutés