Жартылай Гейслер матрицасындағы толық Гейслер қорытпасының нанобөлшектерін модельдеу: құрылымдық және электрондық қасиеттерін зерттеу

Abstract

Материалтану саласында соңғы уақытта Гейслер және жартылай Гейслер типтес қосылыстарға қызығушылық арта түсуде. Себебі олардың магниттік, спинтрондық әрі термоэлектрлік қасиеттері бұл материалдарды болашақ технологиялар үшін перспективті етеді. Осы зерттеу аясында Ti₂Pt₄AlSb және V₂Ni₄AlSb толық фазалы қосылысын жартылай Гейслерлік Ti₂Pt₂AlSb және V₂Ni₂AlSb матрицасына енгізу арқылы алынған наноқұрылымның құрылымы мен электрондық қасиеттері жан-жақты қарастырылды. Есептеулер кванттық механикаға негізделген, бірінші принциптер әдістерімен жүргізілді. Модельдеу кезінде 3×2×1 өлшемдегі суперұяшық пайдаланылып, нәтижесінде нанобөлшек мөлшері шамамен 8,3%-ды құрады — бұл нақты материалдардағы типтік концентрацияларға сай келеді және бөлшектердің өзара әсерін елемеуге мүмкіндік береді. Зерттеу барысында тордың қайта құрылу үдерістері мен электрондық күй тығыздығындағы өзгерістер байқалды. Алынған мәліметтер толық және жартылай фазалар арасындағы шекараның табиғатын тереңірек түсінуге сеп болады әрі олардың өзара әрекеттесу механизмдерін бағалауға жол ашады. Бұл зерттеу Heusler типтес наноқұрылымды материалдарды мақсатты жобалауға бағытталған теориялық база ретінде қызмет етеді. Қорытындылар болашақта жаңа, айрықша қасиеттерге ие материалдар жасауға негіз бола алады. Сонымен қатар, жұмыс материалдардың құрылымдық күрделілігі мен олардың функционалдық мінездемелері арасындағы байланысты терең ұғынуға жол ашады.