Au cours de cette thèse nous avons utilisé la théorie de la fonctionnelle de la densité et les calculs Monte Carlo quantiques pour analyser l'impact des effets de van der Waals sur la structure, l'énergie, et les propriétés des polymorphes de SiO2 et B2O3. Nous avons mis en évidence un phénomène de compensation d'erreur, lié à l'utilisation de fonctionnelle d'échange et corrélation incluant les effets de van der Waals, dans les polymorphes basse densité de SiO2 entre une sur-évaluation des longueurs Si-O et une sous-estimation des angles Si-O-Si. Nous avons effectué des calculs Monte-Carlo quantiques afin de prédire la structure et l'énergie d'un nouveau polymorphe de B2O3 avec une grande précision, ce qui nous a permis d'évaluer les performances de différentes fonctionnelles d'échange et corrélation sur B2O3. Nous avons ensuite utilisé la théorie de la fonctionnelle de la densité pour prédire la structure et l'énergie de 25 nouveaux polymorphes de B2O3 , ainsi que leurs propriétés mécaniques et électroniques. Cette étude permet de proposer une explication à l'anomalie de cristallisation de B2O3, et réconcilie le comportement de B2O3 avec celui des autres oxydes formateurs de réseaux. Elle souligne la possibilité de créer des borates cristallins aux propriétés mécaniques remarquables, et confirme qu'il existe lien entre polymorphisme de basse énergie et facilité de vitrification. / During this PhD I use density functional theory and quantum Monte Carlo to evaluate the importance of van der Waals effects on the structures, the energies, and the properties of SiO2 and B2O3 polymorphs. I show that exchange-correlation functionals including dispersion effects lead to an error cancellation between an overestimation of the Si-O distances and an underestimation of the Si-O-Si angles in low densities SiO2 polymorphs. By using quantum Monte Carlo calculations, I have predicted with high accuracy the relative energy of a new B2O3 polymorph, which allowed me to evaluate the performances of different exchange-correlation functionals on this material. I then use the best functional possible to compute the mechanical and electronic properties of 25 predicted B2O3 polymorphs. Some of the predicted polymorphs exhibit intriguing mechanical properties, such as negative linear compressibility, auxeticity and anisotropy. These calculations allow me to make a hypothesis explaining the crystallization anomaly in B2O3. They underline a seemingly universal link between low energy polymorphism and ease of vitrification.

Les nanofils semiconducteurs suscitent un vif intérêt tant pour leurs propriétés fondamentales originales que pour leurs applications potentielles en opto- et nano-Électronique. La physique des nanofils et en particulier des matériaux à la base est difficile à caractériser. Dans ce contexte, la simulation numérique peut apporter des réponses quantitatives aux problèmes posés par ces objets et aider à explorer leur potentiel. En particulier, leur cristallisation se fait dans une phase hexagonale wurtzite mais avec des fautes d’empilement qui donnent lieu à des insertions de séquence cubique. La structure cubique blende de zinc a été largement étudiée, les différents aspects physiques des semiconducteurs l’adoptant sont bien illustrés dans la littérature. Par contre, ils sont mal compris en phase wurtzite. C’est pourquoi, l’étude des propriétés structurales et électroniques des cristaux III-V et hétérostructures wurtzite a fait l’objet du présent travail. En particulier, je me suis intéressée à déterminer les paramètres structuraux et électroniques d’ InAs et InP. Pour aborder ces problématiques il convient de trouver une méthode théorique adaptée. Dans ce contexte, les modélisations ab initio permettent d’explorer les propriétés globales sans une connaissance expérimentale à priori des systèmes étudiés. Elles reposent sur la résolution variationnelle de l’équation de Schrödinger qui est lourde d’un point de vue computationnel. Il existe donc toute une hiérarchie de modèles plus ou moins sophistiqués qui approchent plus ou moins la solution exacte du problème. Dans le cadre de ce travail, j’ai utilisé la théorie de la fonctionnelle de la densité qui reproduit les résultats expérimentaux de structures mais peine à évaluer les niveaux énergétiques vides. Cette difficulté est due à la définition des effets à N corps et notamment aux effets de corrélation entre les électrons. L’erreur dans l’évaluation des énergies est corrigée grâce à la correction apportée par l’approximation GW ou les fonctionnelles hybrides. Ainsi, j’ai pu obtenir des structures électroniques correctes et exploitables afin de déterminer les potentiels de déformation. Il est notamment possible de faire varier la composition des nanofils de long de leur axe de croissance afin d’y introduire des jonctions p-N, des boîtes quantiques ou des barrières tunnel. Ces hétérostructures offrent de multiples opportunités : la faisabilité de transistors, de diodes à effet tunnel résonant ou de dispositifs à un électron basés sur les nanofils de silicium ou de III-V a ainsi déjà été démontrée. Ces matériaux permettent de réaliser des hétérostructures inédites car ils peuvent s’accommoder de forts désaccords de maille en déformant leur surface. La relaxation des contraintes structurales a toutefois un impact important sur leurs propriétés électroniques et optiques. Un des paramètres importants pour bien comprendre le comportement de ces structures quantiques est l’offset électronique ou la discontinuité énergétique. Il a été calculé pour le système InAs/InP et confronté à des études expérimentales suivant les directions de croissance. / Semiconductor nanowires are attracting much attention both for their original properties and their potential applications in opto- and nanoelectronics. The physics of nanowires and in particular materials at the base is poorly understood and difficult to characterize. In this context, the numerical simulation can provide quantitative answers to the problems posed by these objects and help to explore their potential. In particular, their crystallization is in a wurtzite (WZ) hexagonal phase but with stacking faults that result in insertions of cubic sequences. The zinc blende structure has been widely studied; the various structural, electronic and optical properties of semiconductor materials adopting this structure are well illustrated and discussed in the literature. On the other side, these properties are poorly understood for WZ. Study of WZ III-V materials and related heterostructures is the subject of this work. In particular, I have simulated the structural and electronic properties of relaxed InAs and InP and under strain condition. ab initio modeling or first principle may explore structural, electronic and dynamics of matter without any experimental prior knowledge. Here, DFT calculations are performed to model the structural and electronic properties of WZ InAs and InP. The error in the evaluation of conduction energy states has been circumvented with the use of GW approximation and hybrid functionals. Finally, I have studied band offset alignment and polarizations effects in InAs/InP WZ system.

L’élaboration par CVD (dépôt chimique en phase vapeur ou Chemical Vapor Deposition) de composites à matrices céramiques met en jeu de nombreux mécanismes physico chimiques en interaction les uns avec les autres. La maîtrise du procédé et son optimisation nécessitent une description précise de ces derniers et de leurs couplages, qui peut être réalisé dans un cadre de modélisation suffisamment global. Dans le cas des matériaux déposés dans un réacteur à parois chaudes, qui permet un bon contrôle de la qualité des matériaux, la décomposition des gaz précurseurs en phase gaz joue un rôle extrêmement important. Nous avons entrepris dans cette thèse la modélisation thermodynamique et cinétique de la phase gaz associée aux dépôts des carbures B-C et Si-B-C, systèmes encore mal maîtrisés. En se basant sur des calculs de chimie théorique, nous avons déterminé et caractérisé un ensemble de réactions chimiques d’importance cruciale dans ces systèmes. Nous sommes les premiers à étudier certaines d’entre elles. Un mécanisme réactionnel du système B-C-Cl-H (dépôt de carbure de bore) a été proposé puis utilisé avec un modèle de réacteur unidimensionnel. Des mesures IRTF, également réalisées au cours de cette thèse, permettent une validation du mécanisme réactionnel à différents niveaux. En particulier, la formation de l’espèce BCl2CH3 comme principal produit gazeux carboné a été clairement mise en évidence, ainsi que la température à laquelle BCl3 se décompose pour former BHCl2 et HCl. Les concentrations des espèces en zone chaude ont finalement été mises en relation avec les vitesses de prise de masse et une loi de dépôt a été proposée pour ce système. Dans le cas du système Si-B-C nous avons caractérisé certaines réactions de couplage entre les sous systèmes B-Cl-H et Si-C-Cl-H. Une modélisation globale de la cinétique homogène associée au dépôt de carbures Si-B-C est une perspective à court terme de ce travail. Enfin, l’étude rigoureuse de certaines réactions nous a amené à invoquer et/ou développer des méthodes théoriques spécifiques - et pour certaines non standard - telles que la théorie de l’état de transition, la théorie variationnelle de l’état de transition, la théorie variationnelle de l’état de transition à coordonnée de réaction variable et la théorie RRKM. En particulier, une approche unidimensionnelle du calcul des états propres des modes de vibration lâches a été développée. Sa validité a été confirmée par comparaison à d’autres modèles (oscillateur harmonique, rotation libre, etc …), valables dans des situations plus restreintes. / The Chemical Vapour Deposition of ceramics matrix composites involves many coupling physico-chemical mechanisms. The process control and optimization are allowed by precise description of these mechanisms and their interactions, witch can be realized through a global modelisation. In the case of hot wall reactors, witch allowed a good control of deposit properties, homogeneous gas phase decomposition play a crucial function. We have undertaken in this thesis a gas phase thermodynamic and kinetic studies associated to B-C and Si-B-C carbides elaboration, witch remains hard to control. By theoretical chemical calculations, we proposed a set containing crucial reactions for theses systems. We are the first to study some of them. A reaction mechanism of the B-C-Cl-H system (for the boron carbide deposition) have been proprosed and utilised with a one dimensional reactor model. Experimental IRTF spectrum, also investigated in our works, allow different validations of the reactional mechanism. In particular, BCl2CH3 is showed to be the main carbon product in the gas phase, and prediction of activation temperature of BCl3 to BHCl2 and HCl transformation is very good. Finally, hot zone concentration species have been related to the experimental deposition rate and a kinetic deposition law has been proposed for this system. In the case of Si-B-C system, some important coupling reactions between B-Cl-H and Si-C-Cl-H systems have been characterized. A global modelisation of the homogeneous gas phase kinetic for Si-B-C carbides is short-term perspective. At least, the rigorous study for some reactions have needed the use or the development of specific theoretical methodology – no standard for some of them – as the Transition State Theory (TST), the Variationnal Transition State Theory (VTST), the Variationnal Transition State Theory with Variable Reaction Coordinate (VTST-VRC) and the Rice–Ramsperger–Kassel–Marcus (RRKM) theory. In particular, we have developed a convenient way to compute the eigenvalues of low hindered one dimensional vibration modes. Validity of the approach has been assessed by comparisons with more specific model (harmonic oscillator, free and hindered rotation, etc …)

Cette thèse traite des problématiques fondamentales liées aux phonons dans le cadre des cellules solaires à porteurs chauds. Ce concept appartient aux technologies photo-voltaïques dites de troisième génération, et vise à l’extraction des porteurs de chargesphotogénérés non-encore à l’équilibre thermique avec le réseau cristallin, conduisant àun rendement théorique maximum de l’ordre de la limite thermodynamique. Un des enjeuxmajeurs est ainsi le ralentissement du refroidissement des porteurs, refroidissement qui setraduit principalement par l’émission de phonon LO via l’interactions électron-phonon.En plus de l’idée d’écranter ce dernier processus, une approche consiste à concevoir unmatériau absorbeur dans lequel le phonon LO présente un temps de vie intrinsèque pluslong qu’il ne l’est dans les matériaux classiques, favorisant ainsi sa réabsorption par lesporteurs. Dans une première partie, et utilisant la théorie de la fonctionnelle densité per-turbée, la décoposition du phonon LO est étudiée en terme d'états finaux disponibles. Suit une discussion sur le calcul du temps de vie de ces phonons, et sur la possibilité d’atteindre les critères phononiques définis comme suffisants. Dans une deuxième partie, une étude de l’interaction électron-phonon est menée dans les super-réseaux. La constante de couplage est reliée au champ électriquemacroscopique induit par le phonon LO, de sorte à pourvoir précisément rendre compte deson anisotropie. Il apparaît que la dimensionalité des populations électroniques et phononiques est différemment affectée. Cette étude appelle à développer l’analyse de ce type de structure dans le cadre des cellules à porteurs chauds. / This thesis deals with fundamental issues related to phonons in hot-carrier solar cells, athird generation photovoltaic technology. This concept aims at extracting photogeneratedcharge carriers before their reach a thermal equilibrium with the lattice, and exhibits a the-oretical efficiency close to thermodynamic limit. One of the main issue is to hinder carriercooling, which occurs through LO-phonon emission. In addition to the idea of screeningthe electron-phonon interaction, one approach consists in designing an absorber in which theLO-phonon has an intrinsic lifetime longer than what it is in conventional materials, en-hancing the rate of its reabsorption by the carriers. The LO-phonon decay and lifetimeis first investigated in semiconductors within density functional perturbation theory. Spe-cific criteria for relevant absorbing materials choosing, from a phonon point of view, arederived. A full study of the LO-phonon lifetime is performed on a singular material, andthe possibility to achieve the sufficient phononic requierements is discussed. Secondly, theabove-mentioned electron-phonon interaction is modelled in superlattices. The couplingstrength is related to the LO-phonon induced macroscopic electric field, which allows tostudy the directional dependence of the phonon emission. The latter reveals to differentlyaffect the dimensionality of the electronic and phononic interacting populations. Thisstudy calls for development of these structure in the framewok of hot-carrier solar cells.

An Ab Initio/RRKM study of the reaction mechanism and product branching ratios of neutral-radical ethynyl (C2H) and cyano (CN) radical species with unsaturated hydrocarbons is performed. The reactions studied apply to cold conditions such as planetary atmospheres including Titan, the Interstellar Medium (ISM), icy bodies and molecular clouds. The reactions of C2H and CN additions to gaseous unsaturated hydrocarbons are an active area of study. NASA’s Cassini/Huygens mission found a high concentration of C2H and CN from photolysis of ethyne (C2H2) and hydrogen cyanide (HCN), respectively, in the organic haze layers of the atmosphere of Titan. The reactions involved in the atmospheric chemistry of Titan lead to a vast array of larger, more complex intermediates and products and may also serve as a chemical model of Earth’s primordial atmospheric conditions. The C2H and CN additions are rapid and exothermic, and often occur barrierlessly to various carbon sites of unsaturated hydrocarbons. The reaction mechanism is proposed on the basis of the resulting potential energy surface (PES) that includes all the possible intermediates and transition states that can occur, and all the products that lie on the surface. The B3LYP/6-311g(d,p) level of theory is employed to determine optimized electronic structures, moments of inertia, vibrational frequencies, and zero-point energy. They are followed by single point higher-level CCSD(T)/cc-vtz calculations, including extrapolations to complete basis sets (CBS) of the reactants and products. A microcanonical RRKM study predicts single-collision (zero-pressure limit) rate constants of all reaction paths on the potential energy surface, which is then used to compute the branching ratios of the products that result. These theoretical calculations are conducted either jointly or in parallel to experimental work to elucidate the chemical composition of Titan’s atmosphere, the ISM, and cold celestial bodies.

Austenitic stainless steels are primarily known for their exceptional corrosion resistance. They have the face centred cubic (FCC) structure which is stabilised by adding nickel to the Fe-Cr alloy. The Fe-Cr-Ni system can be further extended by adding other elements such as Mn, Mo, N, C, etc. in order to improve the properties. Since austenitic stainless steels are often used as structural materials, it is important to be able to predict their mechanical behaviour based on their composition, microstructure, magnetic state, etc. In this work, we investigate the plastic deformation behaviour of austenitic stainless steels by theoretical and experimental approaches. In FCC materials the stacking fault energy (SFE) plays an important role in the prediction of the deformation modes. Based on the magnitude of the SFE different deformation modes can be observed such as martensite formation, deformation twinning, dissociated or undissociated dislocation glide. All these features influence the behaviour differently, therefore it is desired to be able to predict their occurrence. Alloying and temperature have strong effect on the SFE and thus on the mechanical properties of the alloys. Several models based on the SFE and more recently on the so called generalised stacking fault energy (GSFE or γ-surface) are available to predict the alloy's affinity to twinning and the critical twinning stress representing the minimum resolved shear stress required to initiate the twinning deformation mechanism. One can employ well established experimental techniques to measure the SFE. On the other hand, one needs to resort to ab initio calculations based on density functional theory (DFT) to compute the GSFE of austenitic steels and derive parameters like the twinnability and the critical twinning stress.  We discuss the effect of the stacking fault energy on the deformation behaviour for two different austenitic stainless steels. We calculate the GSFE of the selected alloys and based on different models, we predict their tendency for twinning and the critical twinning stress. The theoretical predictions are contrasted with tensile tests and electron backscatter diffraction (EBSD) measurements. Several conventional and in situ tensile test are performed to verify the theoretical results. We carry out EBSD measurements on interrupted and fractured specimens and during tensile tests to closely follow the development of the microstructure. We take into account the role of the intrinsic energy barriers in our predictions and introduce a new and so far unique way to experimentally obtain the GSFE of austenitic stainless steels. Previously, only the SFE could be measured precisely by well-designed experiments. In the present thesis we go further and propose a technique that can provide accurate unstable stacking fault energy values for any austenitic alloy exhibiting twinning. / Austenitiska rostfria stål är främst kända för sin exceptionella korrosionsbeständighet. De har en ytcentrerad kubisk (FCC) struktur som stabiliseras genom att nickel tillsätts till Fe-Cr legeringen. Fe-Cr-Ni-systemet kan utökas ytterligare genom tillsats av andra element såsom Mn, Mo, N, C, etc. för att förbättra egenskaperna. Eftersom austenitiska rostfria stål ofta används som konstruktionsmaterial är det viktigt att kunna förutsäga deras mekaniska egenskaper baserat på deras sammansättning, mikrostruktur, magnetiska tillstånd, etc. I denna avhandling undersöker vi det plastiska deformationsbeteendet hos austenitiska rostfria stål både teoretiskt och experimentellt. I FCC material spelar staplingsfelsenergin (SFE) en viktig roll vid förutsägelsen av deformationsmekanism. Baserat på storleken av SFE kan olika deformationsmekanismer observeras, såsom martensitbildning, tvillingbildning, dissocierad eller odissocierad dislokationsglidning. Alla dessa funktioner påverkar beteendet på olika sätt, därför är det önskvärt att kunna förutsäga deras förekomst. Legering och temperatur har stark inverkan på SFE och därmed legeringarnas mekaniska egenskaper. Flera modeller, baserade på SFE och mer nyligen på den så kallade generaliserade staplingsfelenergin (GSFE eller γ-surface), är tillgängliga för att förutsäga legeringens benägenhet till tvillingbildning och den kritiska spänning som representerar den minsta upplösta skjuvspänningen som krävs för att initiera tvillingbildning. Man kan använda ab initio beräkningar baserade på täthetsfunktionalteori (DFT) för att beräkna GSFE för austenitiska stål och härleda parametrar som twinnability och kritisk tvillingsspänning. Vi diskuterar effekten av staplingsfelenergi på deformationsbeteendet för två olika austenitiska rostfria stål. Vi beräknar GSFE för de valda legeringarna och baserat på olika modeller, förutsäger vi deras tendens till tvillingbildning och den kritiska tvillingsspänningen. De teoretiska förutsägelserna jämförs med resultat från dragprov och bakåtspridd elektron diffraktion (EBSD). Flera konventionella och in situ dragprov utfördes för att verifiera de teoretiska resultaten. Vi utförde EBSD-mätningar på dragprov som avbrutits vid olika töjningar och efter brott samt med in situ dragprov för att följa utvecklingen av mikrostrukturen noggrant. Vi tar hänsyn till de inre energibarriärernas roll i våra förutsägelser och presenterar ett nytt sätt att experimentellt få GSFE av austenitiska rostfria stål. Tidigare kunde endast SFE mätas tillförlitligt genom väl utformade experiment. I den aktuella avhandlingen går vi vidare och föreslår en teknik som kan ge noggranna värden för den instabila staplingsfelenergin för alla austenitiska legeringar som uppvisar tvillingbildning.

The present thesis is devoted to ab initio study of electronic structure of nickel nitrides NiN, Ni2N, Ni3N and Ni4N. The results are used to predict the most stable structures for each composition. The total energies and the electronic structures are calculated by means of the pseudopotential method implemented in the Abinit code and by full-potential linearized augmented plane wave (FLAPW) method incorporated in the Wien2K code. For the exchange-correlation energy, both the local density approximation (LDA) and generalized approximation (GGA) are employed. We predicted the face centered cubic structure B3 as the most stable modification of NiN, the primitive tetragonal structure C4 as the most stable modification of Ni2N, the hexagonal structure as the most stable modification of Ni3N (in agreement with experimental data) and the primitive cubic structure as the most stable modification of Ni4N.

MSc (Chemistry) / Department of Chemistry / The computational study of biologically active molecules is particularly important for drug development because it provides crucial information about the properties of a molecule, which determine its biological activities. The current work considers the results of a computational study of myristinin A and a structurally-related molecule (2-(4-hydroxyphenyl)-4-[2,4,6-trihydroxy-3-(9tetradecenoyl)phenyl]-3,4-dihydro-2H-benzopyran-7-ol, here denoted as DBPO). The two compounds pertain to the class of acylphloroglucinols. They were firstly isolated from Horsfieldia amygdaline, and they exhibit a variety of biological activities, including potent anti-inflammatory activity, potent DNA-damaging activity and DNA-polymerase ß inhibition. Their molecular structures differ only by the acyl chain. Both molecules have a bulky substituent meta to the acyl group consisting of a ring system (2-(4-hydroxyphenyl)-3,4-dihydro-2H-chromen-7-ol). The DBPO molecule can exist as cis and trans isomers in relation to the double bond present in the R chain, and both isomers are here investigated individually. The OHs ortho to the acyl group can form an intramolecular hydrogen bond (referred to as the first IHB) with the sp2 O atom of the acyl group. The phenol OHs neighbouring the substituent ring system can form O–Hπ interaction with the aromatic rings of the substituent, if suitable oriented. This study focuses on the identification of the stable conformers of these molecules (considering all the possible geometries obtainable by rotations about relevant single bonds), and of the factors stabilising the conformers. Full-optimisation calculations were performed in vacuo and also in three conveniently selected solvents. The results show that the dominant stabilising factors are the first IHB and the O–Hπ interactions. Other factors which have significant influence on conformational preferences are the orientation of the ring systems of the substituent, the orientation of the OHs on substituent, the mutual orientation of the OHs of the phloroglucinol moiety and also the orientation of the acyl chain. The results in solution are consistent with the findings of other acylphloroglucinols, for instance, the narrowing of the energy gaps and the increase of the dipole moment with the increase of solvent polarity. / NRF

Les matériaux à électrons fortement corrélés comptent parmi les systèmes les plus intrigants en raison de la richesse de leurs propriétés remarquables découvertes au cours de ces dernières décen nies telles que la supraconductivité haute Tc, la magnétorésistance colossale ou les conducteurs organiques. Lors de cette thèse, deux types de matériaux fortement corrélés récents ont été étudiés la quadruple pérovskite EuCu3fe4O12 et les conducteurs organiques type {Au(Et-thiazdt)2]. Le premier système présente une transition métal isolant à basse température (240K) tandis que le second transite isolant de MoU - métal sous pression. Grâce à des mesures de microspectroscopie infrarouge en conditions extrêmes, nous avons pu sonder l’électrodynamique de basse énergie de ces composés. Des calculs ab-initio de structure électronique nous ont alors permis de comprendre les mécanismes à l’origine des observations et de mieux connaître le rôle des corrélations électroniques. / Materials with strongly correlated electrons belong to the most intriguing systems in condensed matter physics due to their great variety of properties discovered during the last decades such as high temperature superconductivity, molecular conductors and colossal magnetoresistance. During this thesis, two types of strongly correlated materials have been studied: the quadruple perovskite EuCu3fe4Oi2 and the molecular conductors [Au(Et-thiazdt)2J. EuCu3Fe4Oi2 undergoes a metal to insulator transition at low temperature (240K), and [Au(Et-thiazdt)2J goes from a Mott insulator to a correlated metal state under high pressure. Infrared microspectroscopy measurements allowed us to probe the low energy electrodynamic of these systems. Ab-initio calculations were also used to understand the mechanisms of the transitions and the role of electronic correlations in the material.

of doctoral thesis Theory of spin-dependent transport in magnetic solids David Wagenknecht Department of Condensed Matter Physics, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University 2019 Theoretical and ab initio description of realistic material behavior is complicated and combinations of various scattering mechanisms or temperature effects are often neglected, although experimental samples contain impurities and modern electronics work at finite temperatures. In order to remove these knowledge gaps, the alloy analogy model is worked out in this thesis and implemented within the fully relativistic tight- binding linear-muffin-tin orbital method with the coherent potential approximation. This first-principles framework is shown to be robust and computationally efficient and, consequently, employed to investigate bulk solids and their spintronic applications. Unified effect of phonons, magnons, and alloying gives agreement with literature for temperature-dependent electrical transport (longitudinal and anomalous Hall resistivities) and scattering mechanisms are explained from electronic structures. Moreover, novel data help to identify defects in real samples and experimentally hardly accessible quantities are presented, such as spin polarization of electrical current. Calculated results for both zero...