Ir tabanlı bazı tam heusler alaşımlarının fiziksel özelliklerinin yoğunluk fonksiyonel teorisi ile incelenmesi

Bu tez çalışmasında, Ir2XIn (X = Sc, Ti ve V) tam Heusler alaşımlarının yapısal, elektronik, mekanik ve termodinamik özellikleri ilk ilke (first-principles) hesaplamalarına dayalı olarak dayalı olarak Yoğunluk Fonksiyonel Teorisi (DFT) kapsamında incelenmiştir. Hesaplamalar, Quantum ESPRESSO yazılım paketi kullanılarak, Genelleştirilmiş Gradyan Yaklaşımı (GGA) çerçevesinde Perdew–Burke–Ernzerhof (PBE) değişim-korelasyon fonksiyoneli ile gerçekleştirilmiştir. Alaşımlar Fm-3m uzay grubuna ait L21 tipi yüzey merkezli kübik yapı için optimize edilmiştir. Elde edilen örgü sabitleri sırasıyla Ir2ScIn için 6.468 Å, Ir2TiIn için 6.376 Å ve Ir2VIn için 6.328 Å olarak bulunmuştur. Elastik sabitlerin (C11, C12, C44) mekanik kararlılık koşullarını sağladığı ve alaşımların sünek (ductile) karakterde olduğu belirlenmiştir. Elektronik bant yapısı ve durum yoğunluğu (DOS) analizleri, alaşımların yarı-metallic (half-metallic) davranış sergilediğini göstermektedir. Spin-yukarı ve spin-aşağı kanallarındaki enerji farkı, yüksek spin polarizasyonu ile 1.00 μB civarındaki toplam manyetik momentin uyumlu olduğu belirlenmiştir. Termodinamik hesaplamalar sonucunda Debye sıcaklıklığının yaklaşık 240 K olduğu belirlenmiştir. Isı sığası, serbest enerji ve entropi değerlerinin sıcaklığa bağlı değişimleri, alaşımların termodinamik açıdan kararlı olduğunu ortaya koymuştur. Sonuç olarak, Ir2ScIn, Ir2TiIn ve Ir2VIn alaşımlarının tümü mekanik olarak kararlı, yarı-metallic yapıda ve yüksek spin polarizasyonuna sahip bileşikler olarak belirlenmiştir. Bu bulgular, özellikle Ir2ScIn alaşımının spintronik ve elektronik cihaz uygulamaları açısından umut verici bir aday olduğunu göstermektedir. Anahtar Kelimeler: Elektronik ve termodinamik özellikler, Ters heusler alaşımı, Yoğunluk fonksiyonel teorisi (DFT).