MgAgAs (C1b)yapıdaki XPtBi (X=Gd, Se, Y) bileşiklerinin yapısal elektronik, elastik, titreşimsel ve termodinamik özellikleri: Bir ilk prensipler çalışması

Abstract

MgAgAs (C1b) yapıda kristalleşen XPtBi bileşiklerinin yapısal, elektronik, elastik, titreşimsel ve termodinamik özellikleri ilk prensipler hesaplamaları ile araştırıldı. Örgü parametreleri, bulk modülü ve onun basınca göre birinci türevi, bant yapısı ve durum yoğunlukları (DOS), elastik sabitler (Cij) ve elastik özellikler örneğin Zener anizotropi faktörü, Young modülü vs. öncelikle 0 GPa’da hesaplandı. Cij-basınç ilişkisi 100 GPa’a, bant yapısı-basınç ilişkileri de 50 GPa'a kadar incelendi. Ayrıca, Debye sıcaklığı, enine, boyuna ve ortalama ses hızları elastik sabitler kullanılarak hesaplandı. Fonon frekansları ve fonon DOS ile serbest enerji, entropi, ısı kapasitesi gibi termodinamik özellikler de ayrıca hesaplandı. Hesaplanan parametrelerin literatürdeki verilerle uyumlu olduğu, elastik sabitlerin kararlılık kriterlerine uyduğu, fonon dispersiyon (dağılım) eğrilerinde negatif frekans bulunmadığı ve bu nedenle bileşiklerin dinamik kararlı olduğu belirlendi.

The structural, electronic, elastical, vibrational and thermodynamic properties of XPtBi (X=Gd, Sc, Y) compounds which are crystallized in MgAgAs (C1b) structure were investigated by first principles calculations. Lattice parameters, bulk modulus and its first pressure derivative, band structure and density of states (DOS), elastic constants (Cij) and elastic properties such as Zener anisotropy factor, Young's modulus etc. were calculated firstly at 0 GPa. The Cij-pressure relations were examined up to 100 GPa and band structure-pressure relations were examined up to 50 GPa. Besides, Debye temperature, transverse, longitudinal, and average sound velocities were calculated from elastic constants. Phonon frequencies and phonon DOS, thermodynamic properties such as heat capacity, entropy and free energy were also calculated. Its determined that the calculated parameters are in compliance with the literature, the elastic constants obey the stability criterion, the phonon dispersion curves have no negative frequency, and therefore the compounds were determined to be dynamically stable.