Modélisation et simulation de l’effet magnétocalorique dans les matériaux Full Heusler inverse à base de terre rare

Abstract

Au cours des 20 dernières années, la recherche sur la réponse magnétocalorique des matériaux a connu un essor considérable, principalement en raison de la possibilité d'appliquer cet effet à la réfrigération magnétique proche de la température ambiante. Cette étude est consacrée aux principales familles de matériaux adaptés à cette application et aux procédures proposées pour prévoir leur réponse. Les propriétés magnétiques, structurales, électroniques et thermodynamiques des alliages Heusler inverses ont été étudiées en utilisant les calculs de premier principe et la théorie du champ moyen. Pour atteindre cet objectif, nous avons d'abord utilisé la méthode Ab-initio pour déterminer les densités d'états du composé et les propriétés magnétiques d’où on a constaté que les résultats magnétiques du composé Rh2PrIn est de type ferromagnétique, avec un moment magnétique environ 2,0867 μB pour l’élément Pr. D’autre part nous avons établis les propriétés thermodynamiques et l'effet magnétocalorique du composé en question par la méthode de simulation du champ moyen dans le cadre du modèle Ising a spin S=1/2 où on a élaboré un programme sous Fortran et Python, par conséquent, nous avons obtenu un certain nombre de résultats tels que la détermination de l’aimantation, la température critique et le comportement des isothermes d'aimantation sous un champ magnétique appliqué pour notre alliage. L’approximation du champ moyen présente une transition du second ordre et aussi elle montre la présence de l'ordre ferromagnétique à l’état fondamentale, ce qui est en bon accord avec les calculs du premier principe.