Kübik yapıdaki Fe2YSi (Y=Co, Cr, Mn ve Ni) heusler bileşiklerinin yapısal, elektronik, elastik ve titreşim özelliklerinin yoğunluk fonksiyonel teorisi ile incelenmesi
The investigation of the electronic, elastic and vibrational properties of cubic Fe2YSi (Y=Co, Cr, Mn ve Ni) heusler compounds within the density functional theory
Yazar: FATİH EKİNCİ
Danışman: DOÇ. DR. GÖKAY UĞUR
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Elastik yapı = Elastic structure ; Elektronik band yapısı = Electronic band structure ; Fononlar = Phonons ; Yoğunluk fonksiyonu teorisi = Density function theory

Özet:
Bu tezde, Genelleştirilmiş Eğim Yaklaşımı (GEY) içinde örgü dinamiği hesaplamalarında yoğunluk fonksiyonel perturbasyon teorisi ve toplam enerji hesaplamalarında yoğunluk fonksiyonel teorisinin bir bileşimi kullanılarak kübik Fe2YSi (Y=Co, Cr, Mn ve Ni) Heusler bileşiklerinin yapısal, elektronik, elastik ve titreşim özellikleri hesaplandı. Hesaplanan örgü sabitleri, hacim modülleri ve bohr manyetizasyonları sunuldu. Bu değerlerin daha önceki teorik sonuçlar ve elde edilen deneysel değerlerle uyum içinde olduğu görüldü. Elastik sabitleri zor-zorlanma bağıntıları kullanılarak bulundu. Bu materyellerin elektronik band yapısı sunuldu. Fe2CrSi ve Fe2MnSi alaşımları yarı metalik ferromanyetik olarak bulundu. Yani bu alaşımların azınlık spin (spin-aşağı) bandlarında yarı iletken bir boşluk varken, çoğunluk spin (spin-yukarı) bandları metaliktir. Fe2YSi (Y=Co, Cr, Mn ve Ni) Heusler bileşikleri için fonon dispersiyon eğrileri ve durum yoğunluklarını bulmak için yoğunluk fonksiyonel teorisi içinde lineer tepki yaklaşımı kullanıldı. L21 yapıdaki Fe2MnSi kararlıyken, üç bileşik için Fe2YSi (Y=Co, Cr ve Ni), akustik fonon dalları bütün simetri yönlerinde kararsız olarak bulundu.Anahtar Kelimeler: Fe2CoSi, Fe2CrSi, Fe2MnSi, Fe2NiSi, Yoğunluk fonksiyonel teorisi, Elektronik bant yapısı, Elastik özellikler, Fonon

Abstract:
In this thesis, the structural, electronic, elastic and vibrational properties of cubic Fe2YSi (Y=Co, Cr, Mn and Ni) Heusler compounds are computed using a combination of density-functional theory total energy methods and density-functional perturbation theory lattice dynamics in Generalized Gradient Approximations (GGA). The calculated lattice constants, bulk modulus and bohr magnetizations are reported, which are in good agreement with the available experimental data and the previous theoretical results. The elastic constants were obtained using the stress-strain relations. The electronic band structures are presented for these materials. Fe2CrSi and Fe2MnSi compounds are found to be ''half metallic ferromagnet'', i.e. they have a semiconducting gap in the minority-spin (spin-down) bands but metallic majority-spin (spin-up) bands. A linear response approach to density functional theory is used to derive phonon dispersion curves and the phonon density of states for Fe2YSi (Y=Co, Cr, Mn and Ni). It is found that Fe2MnSi is stable in L21 structure, but for the three compounds Fe2YSi (Y=Co, Cr and Ni), the acoustic phonon branches are unstable for all symmetry directions.Key Words: Fe2CoSi, Fe2CrSi, Fe2MnSi, Fe2NiSi, Density-functional theory, Electronic bant structure, Elastic Properties, Phonon