Effet du paramètre de Hubbard sur les propriétés électroniques de l'oxyde de nickel

Abstract

Dans ce travail, nous avons étudié l’effet du paramètre de Hubbard sur les propriétés structurales telles que (le paramètre de réseau, le module de compressibilité) et électroniques telles que (la structure de bandes, la densité d'états) de l'oxyde de nickel NiO dans les deux phases : hexagonale H-NiO et cubique C-NiO en utilisant l'approche des ondes planes pseudo-potentielles basée sur la théorie de la fonctionnelle de la densité, au sein du GGA et la GGA+U qui ont été étudiées en utilisant la méthode PWSCF implémenté dans le code Quantum Espresso. L’oxyde de nickel NiO se cristallise dans une structure cubique à faces centrées (cfc). L’atome de nickel Ni est lié à six atomes oxygène O équivalents pour former un mélange d'octaèdres NiO6. Il cristallise aussi dans la structure hexagonale avec un groupe d'espace

P6/mmm. L’atome de nickel Ni est lié dans une géométrie linéaire à deux atomes O équivalents. L'optimisation du volume du C-NiO à structure cubique semble être davantage une réduction d’énergie ; par conséquent, elle est plus stable que le H-NiO à structure hexagonale. Nous avons aussi utilisé les approximations GGA et GGA+U, pour les calculs des propriétés électroniques : À l’aide de l’approximation GGA la structure cubique montre un caractère métallique soit en spin Up ou en spin Dn. À l’aide de l’approximation GGA+U, ce composé montre un caractère semi-conducteur à bande interdite indirecte On peut déduire que le paramètre de Hubbard nous permet d’améliorer la structure électronique car il améliore le gap énergétique. Pour la structure hexagonale H-NiO, ce composé montre un caractère métallique avec les deux approximations GGA et GGA+U.