L12 yapıdaki Co3Al ve Co3Ta alaşımlarının mekanik ve dinamik özellikleri

Abstract

Yoğunluk Fonksiyonel Teorisi ile Co3Al ve Co3Ta alaşımlarının yapısal, elastik, elektronik ve titreşimözellikleri incelenmiştir. Denge durumundaki örgü sabitleri, hacim modülü ve hacim modülünün basıncagöre türevleri L12 yapıda hesaplandı ve eldeki verilerle karşılaştırıldı. Elastik sabitlerinin nümerik ilk prensiphesaplamaları, Co3Al ve Co3Ta alaşımları için C11, C12 ve C44 hesaplandı. Co3Al ve Co3Ta alaşımlarının elektronik bant yapısı, toplam ve kısmi durum yoğunlukları, toplam manyetik momentleri hesaplandı. Her iki alaşım için yapılan elektronik hesaplamalardan alaşımların metalik karakterde oldukları görüldü. Fonondispersiyon eğrileri ve onlara karşılık gelen toplam ve parçalı durum yoğunlukları ilk kez yoğunlukfonksiyonel pertürbasyon teorisi çerçevesinde lineer-tepki yaklaşımı kullanılarak elde edildi. Co3Al ve Co3Ta'nın ? noktasındaki optik fonon modlarının frekansları sırasıyla, Co3Al için 4,46; 6,095 ve 10,35 THz ve Co3Ta için 4,83; 6,11 ve 6,86 THz olarak bulundu. Son olarak sıcaklığa karşı sabit hacimde ısı sığası yarıharmonik yaklaşım kullanılarak hesaplandı ve tartışıldı.

The structural, elastic, electronic and vibrational properties of Co3Al and CoTa alloys with density functional theory have been investigated. The lattice constants, bulk modulus and its pressure derivative areevaluated and compared with the available data. The numerical first principles calculations of the elasticconstants were used to calculate C11, C12 and Cfor CoAl and Co3Ta alloys. The electronic band structure, electronic total and partial densities of states, and total magnetic moment of the Co3Al and Co3Ta alloys are computed and analyzed in comparison with the existing findings. From the electronic calculations made forboth alloys, it was found that the alloys were metallic in nature. Phonon-dispersion curves and their corresponding total and projected densities of states have been obtained for the first time using a linearresponse in the framework of the density functional perturbation theory. The frequencies of the opticalphonon modes of both alloys are calculated and found to be 4.46, 6.095 and 10.35 THz for Co3Al, 4.83, 6.11 and 6.86 THz for CoTa. Finally, specific heat capacity at a constant volume versus temperature CV of Co3Al and Co3Ta alloys is calculated and discussed using the quasi harmonic approximation.