Investigation on Structural, Elastic, Electronic and Vibrational Properties of LiTiAl Half-Heusler Compound Using First Principles Methods

Authors : Yeşim MOĞULKOÇ, Yasemin ÖZTEKİN ÇİFTÇİ

Pages : 312-320

Doi:10.17776/cumuscij.296598

View : 55 | Download : 11

Publication Date : 2017-04-24

Article Type : Research Paper

Abstract :Heusler alaşımları özellikle spintronik ve termoelektrik uygulamalarda önemli ölçüde dikkat çekmektedir. Son zamanlarda sıklıkla tartışılan enerji krizi ve çevresel kirlilikten dolayı yeni ve daha iyi termoelektrik malzemelerdeki araştırmalar hızla artmaktadır. Termoelektrik malzemeler bu problemlerin çözümü için potansiyel yollardan biri olarak görülmektedir. Yarı-Heusler malzemelerde büyük sıcaklık kararlılıklarından dolayı termoelektrik malzemeler olarak düşünülmektedir. Tipik olarak yarı-Heusler alaşımlar  uzay gruplu (No.216) yüzey merkezli kübik yapıda kristallenir. Bu çalışmada ilkel hücresinde 8 elektrona sahip Li tabanlı LiTiAl bileşiğinin yapısal, elastik, elektronik ve titreşimsel özellikleri ilk ilkesel yöntemler kullanan VASP paket programı kullanılarak incelenmiştir. Hesaplamalarda 700 eV kesilim enerjisi ve 15x15x15 k-noktası kullanılmıştır. Örgü sabiti 6.191Å olarak hesaplanmıştır. Elde edilen yapısal parametreler mevcut literatür sonuçları ile uyumludur. Elektronik özellikler olarak band yapısı, toplam ve kısmi durum yoğunluğu grafikleri çizilmiştir. Bu hesaplardan bu bileşiğin band aralığı 9.55 meV olarak bulunmuştur. Elastik sabitleri zor-zorlanma oranından hesaplanmıştır. Hesaplanan elastik sabitleri bu bileşiğin mekaniksel olarak kararlı olduğunu göstermiştir. Fonon frekansları hesaplanmıştır ve yapı kararlı olarak bulunmuştur. 
Keywords : LiTiAl, Yarı Heusler, Titreşimsel özellikler, DFT, GGA PBE

ORIGINAL ARTICLE URL