Böcker av Mawloud Ould Moussa

Here, we present our numerical results of ZrxSi1-xO2 solid solutions (with x= 0-1) to predict new hypothetical tetragonal compounds of the Zircon family. We used the full potential linearized augmented plane wave (FP-LAPW) method based on DFT density functional theory in the GGA approximation as implemented in the WIEN2k code to study the structural and optoelectronic properties of the named compounds. First, we studied the properties of the compound ZrSiO4, where the obtained results are compared to several theoretical and experimental investigations. Secondly, we have predicted new hypothetical compounds for the ZrSi3O8 and Zr3SiO8 family that crystallize in the I41/amd space group. In any case, the chemical stability of the studied alloys has been verified with both the enthalpy of formation and the cohesive energy. Moreover, the phonon dispersion results also indicated this aspect. The electronic properties reveal a strong p-d covalent hybridization between Zr and O. The Zr3SiO8 compound exhibits a wide indirect band gap.

Qui presentiamo i risultati numerici delle soluzioni solide di ZrxSi1-xO2 (con x= 0-1) per prevedere nuovi ipotetici composti tetragonali della famiglia dello zircone. Per studiare le proprietà strutturali e optoelettroniche dei composti citati, abbiamo utilizzato il metodo FP-LAPW (full potential linearised augmented plane wave) basato sulla teoria funzionale della densità DFT in approssimazione GGA, implementato nel codice WIEN2k. In primo luogo, abbiamo studiato le proprietà del composto ZrSiO4, dove i risultati ottenuti sono stati confrontati con diverse indagini teoriche e sperimentali. In secondo luogo, abbiamo previsto nuovi ipotetici composti per la famiglia ZrSi3O8 e Zr3SiO8 che cristallizzano nel gruppo spaziale I41/amd. In ogni caso, la stabilità chimica delle leghe studiate è stata verificata sia con l'entalpia di formazione che con l'energia coesiva. Inoltre, anche i risultati della dispersione fonica hanno indicato questo aspetto. Le proprietà elettroniche rivelano una forte ibridazione covalente p-d tra Zr e O. Il composto Zr3SiO8 presenta un ampio band gap indiretto.

Zdes' my predstawlqem rezul'taty chislennogo analiza twerdyh rastworow ZrxSi1-xO2 (s x= 0-1) dlq predskazaniq nowyh gipoteticheskih tetragonal'nyh soedinenij semejstwa cirkona. Dlq izucheniq strukturnyh i optoälektronnyh swojstw nazwannyh soedinenij my ispol'zowali metod polnoj potencial'noj linearizowannoj dopolnennoj ploskoj wolny (FP-LAPW), osnowannyj na teorii funkcionala plotnosti DFT w priblizhenii GGA, realizowannyj w kode WIEN2k. Vo-perwyh, my izuchili swojstwa soedineniq ZrSiO4, gde poluchennye rezul'taty srawniwaütsq s neskol'kimi teoreticheskimi i äxperimental'nymi issledowaniqmi. Vo-wtoryh, my predskazali nowye gipoteticheskie soedineniq semejstwa ZrSi3O8 i Zr3SiO8, kotorye kristallizuütsq w prostranstwennoj gruppe I41/amd. V lübom sluchae, himicheskaq stabil'nost' izuchennyh splawow byla podtwerzhdena kak äntal'piej obrazowaniq, tak i kogezionnoj änergiej. Krome togo, rezul'taty fononnoj dispersii takzhe ukazywaüt na ätot aspekt. Jelektronnye swojstwa pokazywaüt sil'nuü p-d kowalentnuü gibridizaciü mezhdu Zr i O. Soedinenie Zr3SiO8 demonstriruet shirokij neprqmoj zazor.

Hier präsentieren wir unsere numerischen Ergebnisse von ZrxSi1-xO2-Festkörperlösungen (mit x= 0-1), um hypothetische neue tetragonale Verbindungen der Zirkonfamilie vorherzusagen. Wir verwendeten die FP-LAPW-Methode (Full Potential Linearised Augmented Plane Wave), die auf der funktionellen DFT-Dichtetheorie in der GGA-Näherung basiert, wie sie im WIEN2k-Code implementiert ist, um die strukturellen und optoelektronischen Eigenschaften der benannten Verbindungen zu untersuchen. Zunächst untersuchten wir die Eigenschaften der Verbindung ZrSiO4, wobei die erzielten Ergebnisse mit mehreren theoretischen und experimentellen Untersuchungen verglichen wurden. Zweitens haben wir neue hypothetische Verbindungen für die ZrSi3O8- und Zr3SiO8-Familie vorhergesagt, die in der Raumgruppe I41/amd kristallisieren. Auf jeden Fall wurde die chemische Stabilität der untersuchten Legierungen sowohl mit der Bildungsenthalpie als auch mit der Kohäsionsenergie verifiziert. Darüber hinaus wiesen auch die Ergebnisse der Phononendispersion auf diesen Aspekt hin. Die elektronischen Eigenschaften zeigten eine starke kovalente p-d-Hybridisierung zwischen Zr und O. Die Verbindung Zr3SiO8 weist eine breite indirekte Bandlücke auf.

Ici, nous présentons nos résultats numériques de solutions solides ZrxSi1-xO2 (avec x= 0-1) afin de prédire de nouveaux composés hypothétiques tétragonaux de la famille Zircon. Nous avons utilisé la méthode des ondes planes augmentées linéarisées à plein potentiel (FP-LAPW) basée sur la théorie fonctionnelle de la densité DFT dans l'approximation GGA telle qu'implémentée dans le code WIEN2k pour étudier les propriétés structurelles et optoélectroniques des composés nommés. Nous avons étudié, dans un premier temps, les propriétés du composé ZrSiO4, où les résultats obtenus sont comparés à plusieurs investigations théoriques et expérimentales. Deuxièmement, nous avons prédit de nouveaux composés hypothétiques pour la famille ZrSi3O8 et Zr3SiO8 qui cristallisent dans le groupe d'espace I41/amd. Quoi qu'il en soit, la stabilité chimique des alliages étudiés a été vérifiée à la fois avec l'enthalpie de formation et l'énergie de cohésion. De plus, les résultats de dispersion des phonons ont également indiqué cet aspect. Les propriétés électroniques révèlent une forte hybridation covalente p-d entre Zr et O. Le composé Zr3SiO8 présente une large bande interdite indirecte.