Structural and Electronic Properties of FeNi3 and FeNi2Pt Alloys

Abstract

Ab initio метод псевдопотенціалу базується на теорії функціоналу густини (DFT), в якій використовується узагальнене градієнтне наближення (GGA) за схемою, описаною Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE). Метод реалізовано за допомогою програмного забезпечення Siesta для дослідження структурних, електронних і магнітних властивостей ГЦК фази сплавів FeNi3 і FeNi2Pt. Це дійсно корисна та ефективна програма, і її можна вважати хорошим методом прогнозування кристалічної структури та її властивостей, що і було підтверджено. Структура піддавалась процесу релаксації з метою розрахунку структурних параметрів. Отримані результати узгоджуються з наявними експериментальними та теоретичними даними. Установлено, що сталі ґратки та заборонена зона при нульовому значенні тиску узгоджуються з попередньою роботою. Результати зонної структури, розраховані з використанням GGA для сплаву FeNi3, порівнювались з результатами, отриманими для сплаву FeNi2Pt, де було виявлено, що рівні валентної зони дуже близькі один до одного в сплаві FeNi3 порівняно зі сплавом FeNi2Pt. Сумарна густина станів (TDOS) показує процес розподілу електронної густини в області, близькій до рівня Фермі, для обох сполук. Часткова густина станів (PDOS) демонструє більшу частину ефекту розподілу 3d-станів електронів двох сплавів, а в сплаві FeNi2Pt спостерігаються більші феромагнітні властивості, ніж в сплаві FeNi3.

The ab initio pseudopotential method is based on Density Functional Theory (DFT), in which the Generalized Gradient Approximation (GGA) according to the scheme described by Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE) is used. The method is implemented using Siesta software to investigate the structural, electronic and magnetic properties of the fcc phase of FeNi3 and FeNi2Pt alloys. In fact, it is a useful and effective program, and it can be considered a good method for predicting the crystal structure and its properties, which has been confirmed. The structure was subjected to a relaxation process in order to search for the structural parameters, and the results obtained are consistent with the available experimental and theoretical data. So, these results can be considered a good expectation, indeed, the calculated structural parameters for this compound are in agreement with the available experimental data. The lattice constants and band gaps at a pressure value of zero are found to be consistent with the previous work. The results of the band structure calculated by GGA for the FeNi3 alloy are compared with those obtained for the FeNi2Pt alloy, where it was found that the valence band levels are very close to each other in FeNi3 alloy compared to FeNi2Pt alloy. The total density of states (TDOS) shows the process of electron density distribution in the region close to the Fermi level for both compounds. The partial density of states (PDOS) shows most of the effect of the distribution of 3d states in the electron distribution of the two alloys, and the FeNi2Pt alloy shows more ferromagnetism than the FeNi3 alloy.