La densité d’états électronique - : Résultats et Interprétations

Chapitre III : Résultats et Interprétations

VIII. La densité d’états électronique

Pour mieux comprendre l'origine du ferromagnétisme et de la demi-métallicité dans les composés, ainsi de déterminer quel type d’hybridation et quels états sont responsables de la liaison, il est intéressant de calculer la densité d’états totale DOS et partielle PDOS.

Le calcul de la densité d’états nécessite un grand nombre de points spéciaux (nous avons utilisé 5000 points spéciaux dans la zone de Brillouin).

VIII.1 La densité d’états électronique des composés CaN et CaC

Fig. III.26: La densité d'états totale et partielle du CaN dans les deux phases (a) NaCl et (b) ZB en utilisant GGA-PBEsol

et mBJ GGA-PBEsol. La ligne verticale (ligne à tiret) montre le niveau de l'énergie de Fermi. Les valeurs positives et négatives de la densité d’états représentent les états de spin-majoritaires et spin-minoritaires, respectivement.

Les figures III.26 et III.27 présentent, respectivement, DOS et PDOS des composés CaN et CaC dans les phases NaCl et ZB. À travers ces figures, on remarque que la densité d’états (DOS) des spins majoritaires indique l’existence d’un gap au niveau de Fermi(E_F), tandis que les États minoritaires sont vides donc métalliques. Par conséquent, pour CaN et CaC au niveau de Fermi, une

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polarisation de spin de 100% existe dans les deux phases considérées. La densité d'états partielle (PDOS) N 2p est très similaire à celles des états C 2p, comme le montrent les Fig. III.26 et III.27. Le sommet de la bande de valence est en grande partie composée des états N 2p et C 2p. Ces états qui sont responsables de la demi-métallicité des composés CaN et CaC dans les phases NaCl et ZB. Vu qu’ils contribuent fortement au voisinage du niveau de Fermi.

Fig. III.27: La densité d'états totale et partielle du CaC dans les deux phases (a) NaCl et (b) ZB en utilisant GGA-PBEsol

VIII.2 La densité d’états électronique des composés SrN et SrC

Les figures III.28 et III.29 présentent, respectivement, les densités d'états totales (DOS) et partielles (PDOS) des composés SrN et SrC dans les phases NaCl et ZB, Nous remarquons que les densités d’états pour les spin-majoritaires présentent un gap au voisinage du niveau de Fermi (E_F), alors que les DOS minoritaires manifeste un caractère métalliques. Ainsi, pour les composés SrX au niveau de Fermi (E_F), une polarisation de spin de 100% existe dans les deux phases considérées. La PDOS pour les états N 2p est similaire à celle des états C 2p comme indiqué sur les Fig. III.28 et

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III.29. Le sommet de la bande de valence est composé en grande partie d'états N 2p et C 2p. Ainsi, les contributions principales autour et au niveau de Fermi de ces composés dans les phases NaCl et ZB proviennent des états N 2p et C 2p. Par conséquent, ils sont principalement responsables de la demi-métallicité des composés SrX.

Fig. III.28: La densité d'états totale et partielle du SrN dans les deux phases (a) NaCl et (b) ZB en utilisant GGA-PBEsol

109 Fig. III.29: La densité d'états totale et partielle du SrC dans les deux phases (a) NaCl et (b) ZB en utilisant GGA-PBEsol

VIII.3 La densité d’états électronique des composés BaN et BaC

Les densités d'états totale (DOS) et partielle (PDOS) des deux composés BaN et BaC dans les phases Pnma, NaCl et ZB sont présentés sur les Figs. III.30 et III.31, respectivement.

Nous constatons que les densités d’états des spin-majoritaires des composés BaX (X=C, N) présentent un gap au voisinage du niveau de Fermi E_F, alors qu'il n'y a pas de gap pour les densités d’états des spin-minoritaires, avec une polarisation de spin de 100%. Les PDOS des états N 2p est très similaire à celui des états C 2p comme est montré sur les Figs. III.30 et III.31. Le sommet de la bande de valence est principalement composé des états N 2p et C 2p qui sont responsables de la demi-métallicité des composés BaN et BaC dans les phases Pnma, NaCl et ZB.

Comme indiqué sur les Fig. III.30 et III.31, ainsi que dans le tableau III.20. La valeur du gap demi-métallique des composés BaX (X=C, N) dans les phases Pnma, NaCl et ZB calculée par l’approche mBJ-GGA-PBEsol est supérieure à celle calculée avec la GGA-PBEsol.

110 Fig. III.30: La densité d'états totale et partielle du BaN dans les trois phases (a) Pnma, (b) NaCl et (c) ZB en utilisant

GGA-PBEsol et mBJ GGA-PBEsol. La ligne verticale (ligne à tiret) montre le niveau de l'énergie de Fermi. Les valeurs positives et négatives de la densité d’états représentent les états de spin-majoritaires et spin-minoritaires, respectivement.

111 Fig. III.31: La densité d'états totale et partielle du BaC dans les trois phases (a) Pnma, (b) NaCl et (c) ZB en utilisant

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