Etude des propriétés magnétiques et structurales des clusters de Rhn n≤5

Abstract

Dans cette étude, nous nous sommes intéresse à l'étude des propriétés magnétiques et structurales des petits clusters de Rhn, où n=8, en utilisant le code ab-initio SIESTA dans le cadre de la théorie de la fonctionnelle de densité. Après une minutieuse relaxation des structures et une analyse approfondie des résultats obtenus, Nous exposons ici les résulttats les plus marquants. En effet, Les structures les plus stables se distinguent par leur configurations caractérisées par un nombre maximal de liaisons. Il est évident que la stabilité du système augmente proportionnellement avec le nombre croissant de coordinations et la diminution de la longueur des liaisons. Cette corrélation entre la stabilité et la coordination révèle sur la nature des petits clusters étudiés. Quant à l'énergie de cohésion par atome, les résultats montrent qu'elle augmente avec l'augmentation de la taille des clusters. une tendance claire émerge à mesure que la taille des clusters augmente. Avec l'augmentation du nombre d'atomes, la pente de la courbe augmente initialement pour ensuite converger vers une asymptote horizontale pour atteindre l'énergie du massif. Le moment magnétique par atome diminue avec l'augmentation du nombre d'atomes. L'impact de l'interaction spin-orbite sur la géométrie des clusters est négligeable, mais elle induit des modifications légères dans l'énergie du système, principalement attribuables à l'émergence de nouvelles orbitales moléculaires de faible énergie dans la valence (éclatement de la valence). Ces changements révèlent l'influence subtile mais significative de l'interaction spin-orbite sur les propriétés énergétiques et magnétiques des clusters. Dans le cadre du magnétisme non colinéaire, les moments magnétiques portés par les atomes révèlent un comportement ferromagnétique lorsque l'interaction spin-orbite est absente, avec un alignement des spins et de légères déviations par rapport à la direction colinéaire. En tenant compte de l'interaction spin-orbite, des déviations apparaissent avec des amplitudes qui sont étroitement liée à la taille des clusters et à leur forme géométrique, fournissant ainsi des indices sur la nature des interactions magnétiques au sein de ces systèmes complexes. Cette étude offre une vision générale sur les propriétés magnétiques et structurales des clusters de Rhn, contribuant ainsi à l'avancement de notre compréhension des phénomènes à l'échelle nanométrique.