KaydedilenlerDerginizi ekleyin

Dergiler / Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi / 2026 / Cilt: 42 Sayı: 2

Yoğunluk Fonksiyonel Teorisi Kullanılarak Yarı Heusler MgScB Kristalinin Elektronik, Dinamik ve Elastik Özelliklerinin Analizi

Analysis of Electronic, Dynamic and Elastic Properties of The Half-Heusler MgScB Crystal Using Density Functional Theory

Emine Kale Aydın(Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi Muradiye Meslek Yüksekokulu)0000-0002-0710-0173
Emel Kilit Doğan(VAN YÜZÜNCÜ YIL ÜNİVERSİTESİ)0000-0001-7609-7206
Sinem Erden Gülebağlan(VAN YÜZÜNCÜ YIL ÜNİVERSİTESİ, VAN MESLEK YÜKSEKOKULU)0000-0001-9446-2211
Sayfa
—
Yayın Tarihi
2026-06-15
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Elde edilen sonuçlara göre, yarı-Heusler MgScB kristali için 0,16 eV'lik bir enerji bandı farkı bulunmuştur; bu sonuca göre, MgScB kristalinin yarı iletken özellikler sergilediği sonucuna varılmıştır.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:MgScB yarı-Heusler kristalinin elektronik, dinamik ve elastik özellikleri, Quantum Espresso hesaplama paketinde gerçekleştirilen yoğunluk fonksiyonel teorisi (DFT) hesaplamaları kullanılarak incelenmiştir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Elde edilen sonuçlara göre, yarı-Heusler MgScB kristali için 0,16 eV'lik bir enerji bandı farkı bulunmuştur; bu sonuca göre, MgScB kristalinin yarı iletken özellikler sergilediği sonucuna varılmıştır.
💡
Sonuç & Katkı:Kristalin kırılgan özellikler sergilediği sonucuna varılmıştır.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:DFT · Half-Heusler · MgScB

Özet

MgScB yarı-Heusler kristalinin elektronik, dinamik ve elastik özellikleri, Quantum Espresso hesaplama paketinde gerçekleştirilen yoğunluk fonksiyonel teorisi (DFT) hesaplamaları kullanılarak incelenmiştir. Genelleştirilmiş gradyan yaklaşımı (GGA) kullanılarak kübik MgScB yarı-Heusler kristali üzerinde bir analiz gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, yarı-Heusler MgScB kristali için 0,16 eV'lik bir enerji bandı farkı bulunmuştur; bu sonuca göre, MgScB kristalinin yarı iletken özellikler sergilediği sonucuna varılmıştır. Dinamik özellikler de doğrusal tepki yoğunluk fonksiyonel pertürbasyon teorisi kullanılarak öngörülmüştür. Yarı-Heusler MgScB kristali dinamik olarak kararlı bir davranış sergilemektedir. Yarı-Heusler MgScB kristalinin elastik özelliklerini belirlemek için elastik sertlik sabitleri ve bazı önemli elastik sabitler hesaplanmıştır. Kristalin kırılgan özellikler sergilediği sonucuna varılmıştır.

Abstract

The electronic, dynamic, and elastic properties of the MgScB half-Heusler crystal are investigated using density functional theory (DFT) calculations as executed in the Quantum Espresso computational suite. An analysis was performed on a cubic MgScB half-Heusler crystal using the generalized gradient approach (GGA). According to the results obtained, the band gap of 0.16 eV was found for the half-Heusler MgScB crystal, and based on this finding, it was concluded that the MgScB crystal exhibited semiconductor properties. The dynamic properties were also predicted using linear response density functional perturbation theory. The half-Heusler MgScB crystal exhibits dynamically stable behavior. To determine the elastic properties of the half-Heusler MgScB crystal, the elastic stiffness constants and some important elastic constants were calculated. It was concluded that the crystal showed brittle properties

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

Aydın, E. K., Doğan, E. K., Gülebağlan, S. E. (2026). Yoğunluk Fonksiyonel Teorisi Kullanılarak Yarı Heusler MgScB Kristalinin Elektronik, Dinamik ve Elastik Özelliklerinin Analizi. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi, Cilt: 42 Sayı: 2. https://doi.org/10.65520/erciyesfen.1780840

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (29)

  1. Li, S., Zhu, H., Mao, J., Feng, Z., Li, X., Chen, C., Cao, F., Liu, X., Singh, D.J., Ren, Z., Zhang, Q. 2019. N-Type TaCoSn-Based Half-Heuslers as Promising Thermoelectric Materials. ACS Applied Materials & Interfaces, 11(2019), 41321-41329. DOI: 10.1021/acsami.9b13603
  2. Graf, T., Felser, C., Parkin, S. S. 2011. Simple Rules for the Understanding of Heusler Compounds. Progress in Solid State Chemistry, 39(2011), 1-50. DOI: 10.1016/j.progsolidstchem.2011.02.001
  3. Zhang, M., Dai, X., Hu, H., Liu, G., Cui, Y., Liu, Z.,., Wu, G. 2003. Search for New Half-Metallic Ferromagnets in Semi-Heusler Alloys NiCrM (M= P, As, Sb, S, Se and Te). Journal of Physics: Condensed Matter, 15(2003), 7891-7899. DOI: 10.1088/0953-8984/15/46/008
  4. Žutić, I., Fabian, J., Sarma, S. D. 2004. Spintronics: Fundamentals and Applications. Reviews of Modern Physics, 76(2004), 323. DOI: 10.1103/RevModPhys.76.323
  5. Sinova, J., Valenzuela, S.O., Wunderlich, J., Back, C. H. and Jungwirth, T. 2015. Spin Hall Effects. Reviews of Modern Physics, 87(2015), 1213-1260. DOI: 10.1103/RevModPhys.87.1213
  6. Miura, Y., Masuda, K. 2021. First-Principles Calculations on the Spin Anomalous Hall Effect of Ferromagnetic Alloys. Physical Review Materials, 5(2021), L101402. DOI: 10.1103/PhysRevMaterials.5.L101402
  7. Chen, R., Kang, H., Min, R., Chen, Z., Guo, E., Yang, X., Wang T. 2024. Thermoelectric Properties of Half-Heusler Alloys. International Materials Reviews, 69(2024), 83-106. DOI: 10.1177/09506608231225613
  8. Kieven, D., Klenk, R., Naghavi, S., Felser, C., Gruhn, T. 2010. I-II-V Half-Heusler Compounds for Optoelectronics: Ab Initio Calculations. Physical Review B, 81(2010), 075208. DOI: 10.1103/PhysRevB.81.075208
  9. Ahmed, R., Masuri, N. S., Haq, B. U., Shaari, A., AlFaifi, S., Butt, F. K., Muhamad, M. N., Ahmed, M., Tahir, S. A. 2017. Investigations of Electronic and Thermoelectric Properties of Half-Heusler Alloys XMgN (X= Li, Na, K) by First-Principles Calculations. Materials & Design, 136(2017), 196-203. DOI: 10.1016/j.matdes.2017.09.038
  10. Abada, A., Marbouh, N. 2020. Study of New d0 Half-Metallic Half-Heusler Alloy MgCaB: First-Principles Calculations. Journal of Superconductivity and Novel Magnetism, 33(2020), 889-899. DOI: 10.1007/s10948-019-05288-1
  11. Sun, H. L., Yang, C. L., Wang, M. S., Ma, X. G. 2020. Remarkably High Thermoelectric Efficiencies of the Half-Heusler Compounds BXGa (X = Be, Mg, and Ca). ACS Appl. Mater. Interfaces, 12(2020), 5838-5846. DOI: 10.1021/acsami.9b19198
  12. Islam, S., Kander, N. S., Biswas, S., Das, A.K. 2025. First-Principles Studies on the Magnetic Properties, Exchange Interactions and Spin Hall Conductivity of the Half-Heusler Alloy MgMnGe. Physica B: Condensed Matter, 698(2025), 416661. DOI: 10.1016/j.physb.2024.416661
  13. Umamaheswari, R., Yogeswari, M., Kalpana, G. 2014. Ab-Initio Investigation of Half-Metallic Ferromagnetism in Half-Heusler Compounds XYZ (X=Li, Na, K and Rb; Y=Mg, Ca, Sr and Ba; Z=B, Al and Ga). Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 350(2014), 167-173. DOI: 10.1016/j.jmmm.2013.09.019
  14. Mehnane, H., Bekkouche, B., Kacimi, S., Hallouche, Z., Djermouni, M., Zaoui, A. 2012. First-Principles Study of New Half Heusler for Optoelectronic Applications. Superlattice and Microstructures, 51(2012), 772-784. DOI: 10.1016/j.spmi.2012.03.020
  15. Al-zyadi, J. M. K., Abed, W. A., Ati, A. H. 2021. Bulk, Surfaces and Interface Investigations of Electronic and Magnetic Properties: A Case Of the Half-Heusler Alloy MgCaB. Physics Letters A, 411(2021), 127572. DOI: 10.1016/j.physleta.2021.127572
  16. Ahmad, R., Mehmood, N. 2017. Investigations of Half-Heusler Compounds CrScZ (Z = P, As, Sb): A Density Functional Theory Study. Materials Research Express, 4(2017), 106519. DOI: 10.1088/2053-1591/aa9044
  17. Gruhn, T. 2010. Comparative Ab Initio Study of Half-Heusler Compounds for Optoelectronic Applications. Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics, 82(2010), 125210. DOI:10.1103/PhysRevB.82.125210
  18. Giannozzi, S., Bonini, N., Calandra, M., Car, R., Cavazzoni, C., Ceresoli, D., Chiarotti, G. L., Cococcioni, M., Dabo, I., Corso, A. D., de Gironcoli, S., Fabris, S., Fratesi, G., Gebauer, R., Gerstmann, U., Gougoussis, C., Kokalj, A., Lazzeri, M., Samos, L. M., Marzari, N., Mauri, F., Mazzarello, R., Paolini, S., Pasquarello, A., Paulatto, L., Sbraccia, C., Scandolo, S., Sclauzero, G., Seitsonen, A. P., Smogunov, A., Umari, P., Wentzcovitch, R. M. 2009. QUANTUM ESPRESSO: A Modular and Open-Source Software Project for Quantum Simulations of Materials. Journal of Physics: Condensed Matter, 21(2009), 395502. DOI: 10.1088/0953-8984/21/39/395502
  19. Perdew, J.P., Burke, K. and Ernzerhof, M. 1996. Generalized Gradient Approximation Made Simple. Physical Review Letters, 77(1996), 3865–3868. DOI: 10.1103/PhysRevLett.77.3865
  20. Kohn, W., Sham, L.J. 1965. Self-Consistent Equations Including Exchange and Correlation Effects. Physical Review, 140(1965), 1133–1138. DOI: 10.1103/PhysRev.140.A1133
  21. Monkhorst, H. J., Pack, J. D. 1976. Special Points for Brillouin-Zone Integrations. Physical Review B, 13(1976), 5188-5192. DOI: 10.1103/PhysRevB.13.5188
  22. Giannozzi, P., Andreussi, O., Brumme, T., Bunau, O., Buongiorno Nardelli, M., Calandra, M., …Baroni, S. 2017. Advanced Capabilities for Materials Modelling With Quantum ESPRESSO. J. Phys. Condens. Matter, 29(2017), 465901. DOI: 10.1088/1361-648X/aa8f79
  23. Momma, K., Izumi, F. 2011. VESTA 3 for Three-Dimensional Visualization of Crystal, Volumetric and Morphology Data. Journal of Applied Crystallography, 44(2011), 1272-1276. DOI:10.1107/S0021889811038970
  24. Dogan, E.K., Gulebaglan, S.E. 2021. Structural, electronic, dynamic, optic and elastic properties of MgScGa via density functional theory. Solid State Communications, 337(2021), 114437. DOI:10.1016/j.ssc.2021.114437
  25. Aroyo, M. I., Perez-Mato, J. M., Capillas, C., Kroumova, E., Ivantchev, S., Madariaga, G., Kirov, A., Wondratschek, H. 2006. Bilbao Crystallographic Server: I. Databases and Crystallographic Computing Programs. Zeitschrift für Kristallographie-Crystalline Materials, 221(2006), 15–27. DOI:10.1524/zkri.2006.221.1.15
  26. Mouhat, F., Coudert, F.X. 2014. Necessary and Sufficient Elastic Stability Conditions in Various Crystal Systems. Phys. Rev. B, 90(2014), 224104. DOI: 10.1103/PhysRevB.90.224104
  27. Herbstein, F. H. 1961. Methods of Measuring Debye Temperatures and Comparison of Results for Some Cubic Crystals. Advances in Physics, 10(1961), 313–355. DOI: 10.1080/00018736100101301
  28. Gulebaglan, S. E., Dogan, E. K. 2022. Prediction the Structural, Electronic, Elastic and Dynamical Properties of LiAlGe and LiInGe Half-Heusler Crystals by Density Functional Theory. Materials Today Communications, 32(2022), 104082. DOI: 10.1016/j.mtcomm.2022.104082
  29. Zhang, M., Dai, X., Hu, H., Liu, G., Cui, Y., Liu, Z.,., Wu, G. 2003. Search for New Half-Metallic Ferromagnets in Semi-Heusler Alloys NiCrM (M= P, As, Sb, S, Se and Te). Journal of Physics: Condensed Matter, 15(2003), 7891-7899. DOI: 10.1088/0953-8984/15/46/008