面向可持续能源应用的钴基新型半 Heusler 合金的计算洞察
材料科学
2025-02-05 v1 应用物理
摘要
对高效且可持续的绿色能源解决方案的追求，使得半 Heusler 合金日益受到关注，尤其是在热电和自旋电子学应用方面。本研究采用 DFT 与先进计算技术（如 FLAPW 方法），研究了钴基半 Heusler 合金 CoVAs 的多重性质。对 CoVAs 的弹性、电子、磁性、热力学和光学性质进行了细致分析。结构与力学评估揭示了其在不同压力下的力学稳定性和脆性。通过能带结构和 DOS 分析考察了电子与磁性质，揭示了具有少数自旋带隙的半金属性质。总磁矩符合 Slater-Pauling 规则，进一步证实了铁磁性和半金属性。基于准谐 Debye 近似的热力学研究提供了对温度和压力依赖行为的见解，包括热膨胀、热容和 Debye 温度，确立了 CoVAs 作为高温应用可行候选者的地位。此外，光学性质因其在紫外区的高吸收率而凸显其在光电子应用中的潜力，并显示出与电子带隙相对应的明显吸收边。声子色散关系反映了该合金的稳定性，热力学优值确认了该合金在热力学应用中的适用性。研究结果突出了 CoVAs 作为自旋电子学、光伏和光电子应用潜在候选者的前景，提供的对其基本性质的见解有助于实验合成及在绿色能源和先进技术应用中的工业实施。
引用
@article{arxiv.2502.02272,
title = {Computational insights into Cobalt-based novel half-Heusler alloy for sustainable energy applications},
author = {Sumit Kumar and Diwaker and Ashwani Kumar and Vivek and Arvind Sharma and Karan S. Vinayak and Shyam Lal Gupta},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.02272},
year = {2025}
}