دراسة نظرية و تجريبية لمركبات من عائلة السبينال ABB’ X4(A =Cu, B =Cr, B’=Zr ,Sn, X = O, S, Se)

Abstract

The objective of this study is to study spinel compounds of general formula ABB'X4 due to its attractive properties that make it enter into the manufacture of many important materials in several applications. The simulation program SIESTA, based on pseudo-potentials (PAO), the structural, electronic, magnetic and optical properties of CuB2X4 compounds were studied, where B = Cr, Rh; X=O, S using approximation (LDA-CA) and (GGA-PBE). The results of the electronic statistics calculations showed that the studied and crystallized materials in the cubic system belong to the family of metals (conducting metals) due to the overlapping of the valence and conduction bands at the Fermi level. LDA-CA For the compound CuB2O4 (B = Cr, Rh) in the quaternary phase there is a strong hybridization between the orbitals of Cu 3d and O 2p, as well as between the orbitals of Rh 4d and O 2p. and O 2p, as well as between the orbitals of d Cr 3 and O 2p. The total magnetic field of the compound CuRh2O4 reached μB1.98. As for the optical properties, we found that CuRh2O4 can absorb all frequencies between visible light and areas of intense ultraviolet radiation, and it was concluded that the total reflectivity of the material is suitable for use as a reflective material, especially in solar panel applications. Experimental samples with chemical formula Cu2xCr2xZr2-2xSe4 were prepared for x = 0.500, 0.525, 0.575, 0.600, 0.625, 0.650 by solid-solid reaction in sealed quartz tubes. Ordinary space group spinal. Fd3 ̅m when x>0.500 has been found that the crystal structure of the spinal is conserved. Also, the lattice constant decreases gradually with increasing x from 0.500 to 0.625.

L'objectif de cette thèse est d'étudier les composés de formule générale ABB'X4 en raison de ses propriétés attractives qui le font entrer dans la fabrication de nombreux matériaux importants dans plusieurs applications.Le programme de simulation SIESTA, basé sur les pseudo-potentiels (PAO), les propriétés structurales, électroniques, magnétiques et optiques des composés CuB2X4 ont été étudiées, où B = Cr, Rh ; X=O, S en utilisant l'approximation (LDA-CA) et (GGA-PBE). Les résultats des calculs de statistiques électroniques ont montré que les matériaux étudiés et cristallisés dans le système cubique appartiennent à la famille des métaux (métaux conducteurs) en raison du chevauchement des bandes de valence et de conduction au niveau de Fermi.LDA-CA Pour le composé CuB2O4 (B = Cr, Rh) dans la phase quaternaire il y a une forte hybridation entre les orbitales de Cu 3d et O 2p, ainsi qu'entre les orbitales de Rh 4d et O 2p. et O 2p, ainsi qu'entre les orbitales de d Cr 3 et O 2p. Le champ magnétique total du composé CuRh2O4 a atteint μB1,98. En ce qui concerne les propriétés optiques, nous avons constaté que CuRh2O4 peut absorber toutes les fréquences entre la lumière visible et les zones de rayonnement ultraviolet intense, et il a été conclu que le la réflectivité totale du matériau convient pour une utilisation en tant que matériau réfléchissant, en particulier dans les applications de panneaux solaires Des échantillons expérimentaux de formule chimique Cu2xCr2xZr2-2xSe4 ont été préparés pour x = 0,500, 0,525, 0,575, 0,600, 0,625, 0,650 par réaction solide-solide dans tubes de quartz scellés. Groupe d'espace ordinaire spinal. Fd3 ̅m lorsque x>0,500 a été trouvé que la structure cristalline du spinal est conservée. De plus, la constante de réseau diminue progressivement avec l'augmentation de x de 0,500 à 0,625