İlk-prensipler metodu ile hekzagonal ZrRuAs bileşiğinin fiziksel ve süperiletkenlik özelliklerinin incelenmesi

Bu tez çalışmasında hekzagonal ZrNiAl-yapıda kristalleşen ZrRuAs bileşiğinin süperiletkenlik özelliğinin altında yatan mekanizmanın incelenmesi hedeflenmiştir. Bu nedenle ZrRuAs bileşiğinin yapısal, elektronik, elastik, mekanik, titreşim ve elektron-fonon etkileşimi özellikleri ilk-prensipler sözdepotansiyel metodu ile incelenmiştir. Fermi seviyesinde durum yoğunluğuna bakıldığında Ru 4d ve Zr 4d orbitallerinin ZrRuAs bileşiğinin iletkenlik özelliklerine ana katkıyı yaptığı görülmektedir. Dikkatli bir şekilde incelenmiş olan elastik ve mekanik özellikler metalik bağlar nedeniyle ZrRuAs bileşiğinin yumuşak (esnek) bir karaktere sahip olduğunu göstermektedir. Γ-K ve Γ-M-K simetri yönleri boyunca en düşük enine akustik dal ve düşük enine optik dallarda ZrRuAs bileşiğinin fonon spektrumundaki anomaliler gözlemlenmiştir. Bu da bu fonon dallarının anomalilerinin elektron-fonon etkileşimini önemli miktarda arttıracağından ZrRuAs bileşiğinin süperiletkenlik özelliği göstermesi açısından çok önemlidir. Yapılmış olan elektron-fonon etkileşimi hesaplamaları Rutenyum atomunun süperiletkenliğin oluşmasında önemli bir rol oynadığını ortaya koymakta ve ZrRuAs'in 1,32 değerinde güçlü elektron fonon etkileşimi ile geleneksel fonon kaynaklı süperiletkenlik gösterdiğini ispatlamıştır. Bu güçlü elektron-fonon etkileşimi sonucunda ZrRuAs için hesaplanan süperiletkenliğe geçiş sıcaklığı 11,12 K olup deneysel sonuç olan 12 K ile iyi bir uyum içerisindedir.