Theoretical Analysis of Electronic, Elastic and Vibrational Properties of Fesi and Cosi With Density Functional Theory

Abstract

Bu çalışmada, B2 (CsCl) yapıdaki FeSi ve CoSi bileşiklerinin yapısal, elektronik, elastik ve titreşim özellikleri hesaplamaları, yoğunluk fonksiyonu teorisine dayanan pseudo-potansiyel düzlem dalga yaklaşımı kullanılarak, yerel yoğunluk yaklaşımı (YYY) içinde yapıldı. B2 yapı için optimize edilmiş örgü sabitleri, bağımsız elastik sabitleri, hacim modülü ve hacim modülünün basınca göre birinci dereceden türevi rapor edilmiş ve daha önceki deneysel ve teorik hesaplamalar ile karşılaştırılmıştır. Yoğunluk fonksiyonu teorisine (YFT) doğrusal-tepki yaklaşımı fonon dispersiyon eğrileri, parçalı ve toplam titreşim durum yoğunluğunu elde etmek için kullanıldı. FeSi için ?, ? ve R simetri noktalarındaki atomik yer değiştirmeler gösterilmiştir. Ayrıca, FeSi için hesaplanan bölge-merkezi optik fonon modları deneysel ve teorik verilerle oldukça iyi bir uyum göstermektedir.

In this study, first principles calculations of structural, electronic, elastic, and phonon properties of compounds FeSi and CoSi in the B2 (CsCl) structure are presented, using the pseudopotential plane-wave approach based on density functional theory, within the local density functional approximation. The optimized lattice constants, independent elastic constants, bulk modulus, and first-order pressure derivative of the bulk modulus are reported for the B2 structure and compared with earlier experimental and theoretical calculations. A linear-response approach to density functional theory is used to derive the phonon dispersion curves, and the vibrational partial and total density of states. Atomic displacement patterns for FeSi at the ?, ? and R symmetry points are presented. The calculated zone-center optical phonon mode for FeSi is in good agreement with experimental and theoretical data.