Structures électroniques et propriétés magnétiques des composés métalliques MxLy (M=Fe, Ni, Co; L=B, C, N). Calculs ab initio.

Abstract

es propriétés électroniques et magnétiques du carbure de fer -Fe4C ont été étudiées en utilisant la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT). Nous avons utilisé le code de calcul Siesta. Pour le massif nos résultats sont en bon accord avec ceux déjà publiés. Dans le cas des surfaces -Fe4C(001), nous avons construit des feuillets à 3, 5, 7 et 9 couches. Nous avons étudié les feuillets à 9 couches avec les deux terminaisons qui sont Fe2 et Fe2C. Le calcul de l'énergie de surface nous a permis de conclure que le feuillet avec la terminaison Fe2C est le plus stable énergétiquement. La densité partielle d'état au centre du feuillet à 9 couches comparée à celle du massif montre qu'elles sont identiques tandis que celle à la surface du feuillet, elle présente des différences. L'analyse de la population montre qu'il y a un transfert de charge de FeI (-0.2e) et C (-0.1e) à FeII (+0.1e) pour les surfaces de ?????-Fe4C(001). Le moment magnétique augmente avec le nombre de couches. Le calcul de stabilité montre que les surfaces les plus stables énergétiquement sont celles avec les terminaisons Fe2B et Fe2N pour les surfaces -Fe4B(001) et -Fe4N(001). Pour le borure de fer -Fe4B, le FeII gagne 0.04 e , le FeI perd 0.08 e et le bore gagne 0.15 e trouvés par analyse de population.