Propriétés Structurales, Électoniques Et Magnétiques Des Agrégats Binaires Ni-n

Résumé: Ce travail porte sur des calculs ab initio de propriétés structurales, électroniques (énergie de liaison, potentiel d’ionisation, affinité électronique) et magnétiques des petits agrégats de nickel dopés par un seul atome d’azote : NinN (n=1-10). Les calculs ont été effectués avec le code SIESTA qui est basé sur la théorie de la fonctionnelle de la densité. Les interactions d’échange et de corrélation entre les électrons sont traités dans le cadre de l’approximation du gradient généralisé. Nous montrons que, contrairement à l’adsorption d’une molécule diatomique d’azote (résultats obtenus par d’autres auteurs), l’adsorption d’un seul atome peut donner lieu à des modifications notables de la structure Nin hôte, avec des relaxations de distances qui peuvent être importantes, à l’instar des agrégats Ni4N, Ni5N et Ni6N. L’adsorption de l’azote donne lieu à une augmentation des énergies de liaison des agrégats NinN (sauf pour Ni6N), et donc à renforcer leur stabilité. L’adsorption de N tend également à réduire le moment magnétique des agrégats NinN avec n >3 malgré l’augmentation des distances Ni-Ni. Nous avons montré aussi que que contrairement aux gaps HUMO-LUMO des électrons de spinminoritaire qui ont tendance à ne pas varier avec n (exception pour n=3), celui des électrons de spin majoritaire diminuent avec la taille n. Ceci peut avoir des applications en spintronique où ces agrégats pourraient jouer le rôle de jonction sélective en spin entre deux électrodes.

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