Structure électronique des composés à grande maille de type « chimney-ladder »

par Hocine Kenzari

Thèse de doctorat en Sciences et ingénierie des matériaux

Sous la direction de Pierre Pécheur.

Soutenue en 1998

à Vandoeuvre-les-Nancy, INPL .


  • Résumé

    Les « chimney-ladder » sont une famille de composés de métaux de transition à maille tétragonale présentant un paramètre c très grand. À partir de la méthode LMTO-liaisons fortes et de la technique de récursion, les densités d'états électroniques ont été calculées pour un grand nombre de ces structures. Le calcul montre que ces composés sont stabilisés par une hybridation p-d donnant une densité d'états faible au voisinage du niveau de Fermi, pour une concentration d'électrons de valence (VEC) de 14. Ce minimum de densité d'états est une véritable bande interdite dans certains cas (Ru₂Si₃, RuAl₂, Mn₁₁Si₁₉). Mn₁₁Si₁₉ et Cr₁₁Ge₁₉ ont la même structure cristallographique. Mn₁₁Si₁₉ est un semi-conducteur naturellement dopé-p, car le niveau de Fermi est légèrement au dessous du haut de la bande de valence (états liants). Dans le cas de Cr₁₁Ge₁₉, le niveau de Fermi est plus bas, dans une zone de forte densité d'états. Le critère de Stoner est satisfait, et le calcul prévoit (et l'expérience confirme) qu'il est ferromagnétique à basse température. Ru₂Sn₃et Ru₂Si₃ont une structure cristallographique voisine. La largeur de la bande d de Ru₂Sn₃ est plus étroite et le minimum correspondant au VEC de 14 est plus accusé dans Ru₂Si₃. Expérimentalement, Ru₂Si₃est un semi-conducteur (Eg = 1eV), alors que Ru₂Sn₃ est un métal mauvais conducteur. Certains alliages de structure TiSi₂, qui ont des propriétés similaires au « chimney-ladder » ont aussi été étudiés. Le calcul montre, comme pour les « chimney-ladder », la présence d'un minimum de densité d'états pour un VEC de 14.

  • Titre traduit

    Electronic structure of chimney-ladder compounds with a large unit cell


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Informations

  • Détails : 1 vol. (100 p.)
  • Annexes : 40 réf.

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