Etude de premier principe des propriétés physico-chimiques d’alliages binaires et ternaires à base des métaux nobles

Abstract

Ce travail, présente une étude sur la stabilité, les propriétés structurales, mécaniques, thermodynamiques et électroniques des alliages binaires et ternaires à base des métaux nobles. Les alliages binaires étudiés sont Au5M, Au2M, AuM et AuM2 des systèmes Au-M (M=Na, K, Rb et Cs). Les alliages ternaires étudiés sont AgK2X et AuK2X (X=As, Sb et Bi), et, Au2MY et Au2MSc (M= Na, K, Rb et Cs). On a effectué des calculs du premier principe de la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) implantés dans le code VASP, basés sur la méthode des ondes plane augmentées (PAW) selon l’approximation du gradient généralisé (GGA) avec l’approche PBE pour calculer l’énergie total à 0 T et 0 GPa. La stabilité énergétique d’un composé dans une structures proposée, est que son enthalpie de formation calculée soit sur la ligne de l’état de base avec les l’autres composés de leurs diagramme binaire à 0 T et 0 GPa. Les composés Au5Na et Au5Cs dans (Cu5Ca), Au2Rb (AlB2), AuK (CsCl), AuK2 (Al2Cu), AuRb2 et AuCs2 dans (MoSi2) sont énergétiquement stables. Les propriétés ont été calculés, utilisant a0 optimisé, dans le but d’estimer les grandeurs mécaniques (Cij, B, G, E, ?, A, ?D et vm) et thermodynamiques (CV, S et F), et de renforcer la stabilité énergétique avec, les conditions de stabilité mécanique et la stabilité dynamiques (dispersion des phonons). Les propriétés électroniques calculées ont montré l’aspect conducteur des alliages binaires, sauf pour AuRb et AuCs qui sont des semiconducteurs ; Aussi, à une pression modérée la transition métalsemiconducteur des composés AuK, AuRb et AuCs a été confirmée. Les ternaires AgK2X et AuK2X (X=As, Sb et Bi) sont des semiconducteurs avec une bande interdite qui diminue de As à Bi, les autres composés sont métalliques