Aufdeckung der durch Druck induzierten Eigenschaften und des thermoelektrischen Verhaltens von Co2YZ (Z = Si, Ge, Sn) Heusler-Legierungen

Abstract In dieser Studie präsentieren wir eine umfassende grundlegende Untersuchung der druckabhängigen strukturellen, elastischen, thermodynamischen, elektronischen, magnetischen und thermoelectric Eigenschaften von Co2YZ Heusler-Legierungen (Z = Si, Ge, Sn). Berechnungen wurden sowohl mit der Ebenenwellen-Pseudopotentialmethode (CASTEP) als auch mit der Methode der vollpotenzierten linearisierten augmentierten Ebenenwellen (WIEN2k) durchgeführt, was eine Kreuzvalidierung der Ergebnisse ermöglicht. Die elastische Analyse bestätigt, dass Co2YSn bis zu 100 GPa mechanisch stabil bleibt, während Co2YGe und Co2YSi über 96 GPa bzw. 83 GPa die Stabilität verlieren. Berechnungen der elektronischen Bandstruktur bei Umgebungsdruck zeigen einen halbmetallischen Charakter in Co2YSi, während Co2YGe und Co2YSn metallisches Verhalten aufweisen. Die entsprechende Spinpolarisation auf dem Fermi-Niveau beträgt 100 % für Co2YSi, 95 % für Co2YGe und 86 % für Co2YSn. Die gesamten magnetischen Momente orientieren sich an der Slater-Pauling-Regel und nehmen unter Druck progressiv ab. Thermoelectric Eigenschaften, die mit dem BoltzTraP-Code berechnet wurden, heben Co2YSi als vielversprechenden Kandidaten für die Rückgewinnung von Abwärme bei niedrigen Temperaturen hervor, mit Implikationen für die Energieeffizienz und das nachhaltige Materialdesign.