Ti2FeX (X = Si, Ge, As, Sn ve Sb) ters-Heusler alaşımlarının yapısal, elektronik, mekanik, fonon ve termodinamik özelliklerinin ab-initio yöntemi ile incelenmesi

Abstract

Ters Heusler yapısındaki Ti2FeX (X = Si, Ge, As, Sn ve Sb)'nin yapısal, elektronik, mekanik, fonon ve termodinamik özellikleri, Yoğunluk Fonksiyonel Teorisi (DFT) içerisinde Genelleştirilmiş Gradyent Yaklaşımı (GGA) yöntemi kullanılarak hesaplandı. Bu alaşımların örgü sabitlerinin hesaplanan değeri mevcut verilerle iyi bir uyum içerisindedir. Bu malzemeler için elektronik spektrumları da hesaplandı ve değerlendirildi. Elastik sabitler ve kayma modülü, stress-strain yöntemi kullanılarak incelenmiştir. Bahsi geçen ters Heusler alaşımlarının fonon dağılım eğrileri direkt metot ile hesaplanmıştır. Tüm fonon frekansları pozitif olduğundan ve Born kararlılık kriterlerini karşıladığından bu malzemeler hem dinamik hem de mekanik olarak kararlıdır. Ayrıca, bu malzemelerin ısı sığasının ve entropinin sıcaklığa göre değişimi Gibbs2 kodları kullanılarak Debye modeli ile hesaplandı. Ti2FeX (X = Si, Ge, As, Sn ve Sb) ters Heusler alaşımlarının Debye sıcaklıkları sırasıyla 442,01 K, 390,54 K, 241,25 K, 355,44 K ve 348,56 K olarak bulundu.

The structural, electronic, mechanical, phonon and thermodynamic properties of Ti2FeX (X = Si, Ge, As, Sn and Sb) in inverse Heusler structure have been computed using Generalized Gradient Appreciation (GGA) method within Density Functional Theory (DFT). The lattice constants calculated for these alloys are in good agreement with available data. The electronic spectra of these materials have been also calculated and evaluated. Elastic constants and shear modulus are examined by using stress-strain method. The phonon dispersion curves of considered inverse Heusler alloys have been calculated using direct method. These materials are both dynamical and mechanically stable since all phonon frequencies are positive and meets Born stability. Besides, specific heat capacities and entropies versus temperature of these materials were also calculated and evaluated using Gibbs2 code with Debye model. The Debye temperature of Ti2FeX (X = Si, Ge, As, Sn and Sb) inverse Heusler alloys were found to be as 442.01 K, 390.54 K, 241.25 K, 355.44 K and 348.56 K, respectively.