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Etude des propriétés structurale, électrique et magnétique des couches minces FexNi100-x et FexNiyCoz déposées par évaporation sous vide sur du silicium monocristallin Si(100) / Nacir Guechi
Titre : Etude des propriétés structurale, électrique et magnétique des couches minces FexNi100-x et FexNiyCoz déposées par évaporation sous vide sur du silicium monocristallin Si(100) Type de document : texte imprimé Auteurs : Nacir Guechi ; A Bourzami, Directeur de thèse Editeur : Setif:UFA Année de publication : 2016 Importance : 1 vol. (95 f.) Catégories : Thèses & Mémoires:Physique Mots-clés : LPA
lms de fer-nickel-cobalt
Coercivite
Aimantation
phases-ZintlRésumé : Ce travail de these est consacre a l'etude de certaines proprietes physiques de deux series de lms
FexNi et FexNiyCoz coevapores sur du silicium oxyde Si(100), en faisant varier la composition. Pour la seconde
serie, les proportions de nickel et de fer ont ete maintenues constantes et, proche de celle du permalloy. Apres la
determination de la composition atomique par l'analyse EDX, les epaisseurs des lms ont ete deduites en simulant
les spectres RBS pour chaque lm. Les informations deduites des techniques de la diraction classique des rayons
X (DRX) et la microscopie a force atomique (AFM) indiquent que les lms sont polycristallins et croissent avec
les textures < 111 > et < 110 > pour la premiere serie et la texture < 111 > pour la deuxieme serie. Deux
methodes ont ete utilisees pour etudier l'analyse des prols des raies X (LPA). Les proprietes magnetiques ont ete
etudiees en enregistrant les cycles d'hysteresis au moyen d'un magnetometre a gradient de champ (AGFM), ou
d'un magnetometre a echantillon vibrant (V SM). Tous les echantillons sont magnetiquement doux caracterises par
une anisotropie planaire, sans aucune direction preferentielle. Il a ete constate que l'ajout de cobalt au permalloy
ameliore son aimantation a saturation tout en maintenant une faible coercivite, tandis que la resistivite demeure
sensiblement constante. D'un autre c^ote, les proprietes structurales, elastiques, electroniques et optiques des com-
poses AIn2P2(A = Ca; Sr;Ba) de type phases-Zintl ont ete calculees.Note de contenu : Table des matieres
i. Introduction generale 1
Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
I Elaboration et caracterisation des couches minces 5
I.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
I.2 Methodes physiques de dep^ot des couches minces . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
I.2.1 L'evaporation par eet joule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
I.3 Elaboration des couches minces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
I.3.1 Description de l'evaporateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
I.3.2 Conditions d'evaporation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
I.4 Techniques de caracterisations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
I.4.1 La Microscopie a Force Atomique (AFM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
I.4.2 Le microscope electronique a balayage (MEB) . . . . . . . . . . . . . . . . 10
I.4.3 Spectrometrie de retrodiusion de Rutherford(RBS) . . . . . . . . . . . . . 10
I.4.4 Diraction des rayons X . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
I.4.5 Les magnetometres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
I.4.6 Mesure de la resistivite electrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
I.4.7 L'eet Kerr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
I.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
II Les alliages magnetiques FexCo et CoxNi 21
II.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
II.2 Caracteristiques physiques et chimiques des elements Fe, Co et Ni . . . . . . . . . 22
II.3 Ferromagnetisme des metaux Fe, Co et Ni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
II.4 Diagrammes de phase des alliages FexCo et CoxNi . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
II.4.1 Diagramme de phase de l'alliage FexCo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
II.4.2 Diagramme de phase de l'alliage NixCo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
II.5 Moments magnetiques des alliages FexCo et NixCo . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
II.6 Coercivite des alliages FexCo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
II.7 Resistivite electrique des alliages FexCo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
II.8 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
III Proprietes structurales, magnetiques et electriques des lms FexNi/Si(100) 32
III.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
III.2 Les procedures experimentales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
III.3 Composition et analyse structurale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
III.3.1 Analyse par EDX et par RBS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
III.3.2 Analyse par diraction classique des rayons X (DRX) . . . . . . . . . . . . 34
III.3.3 Analyse des prols des pics de diraction (LPA) . . . . . . . . . . . . . . . 36
III.3.4 Observations par microscopie a force atomique (AFM) . . . . . . . . . . . 39
III.4 Coercivite et aimantation a saturation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
III.4.1 La coercivite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
III.4.2 Aimantation a saturation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
III.5 Resistivite electrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
III.6 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
IV Composition et structure des lms FexNiyCoz/Si(100) 47
IV.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
IV.2 Diagramme d'equilibre d'un alliage ternaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
IV.3 Analyse chimique par EDX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
IV.4 Mesure des epaisseurs des couches FexNiyCoz /Si(100) . . . . . . . . . . . . . . . . 51
IV.4.1 Analyse par retrodiusion Rutherford (RBS) . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
IV.5 Proprietes structurales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
IV.5.1 Diagramme ternaire des phases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
IV.5.2 Analyse structurale par diraction classique des rayons X . . . . . . . . . . 55
IV.5.2.1 Les diractogrammes des couches minces FexNiyCoz/Si(100) . . . 55
IV.5.2.2 Le parametre de maille . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
IV.5.3 Analyse microstructurale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
IV.6 Analyse par microscopie a force atomique (AFM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
IV.7 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
V Proprietes magnetiques et electriques des lms FexNiyCoz/Si(100) 63
V.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
V.2 Proprietes magnetiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
V.2.1 Le cycle d'hysteresis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
V.2.2 Aimantation a saturation des lms FexNiyCoz/Si(100) . . . . . . . . . . . . 66
V.2.3 Champ coercitif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
V.3 La resistivite electrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
V.4 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
A Proprietes structurales, elastiques, electroniques et optiques des composes
AIn2P2(A=Ca, Sr, Ba) 75
A.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
A.2 Methode de calcul . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
A.3 Proprietes des composes MIn2P2(M=Ca, Sr) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
A.3.1 Proprietes structurales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
A.3.2 Structure electronique et liaisons chimiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
A.3.3 Constantes elastiques des composes MIn2P2 . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
A.3.4 Proprietes optiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
A.4 Proprietes du compose BaIn2P2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
A.4.1 Les proprietes structurales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
A.4.2 Constantes elastiques du compose BaIn2P2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
A.4.3 Structure electronique et liaisons chimiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
A.4.4 Proprietes optiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
A.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
c. Conclusion generale 93Côte titre : DPH/0183 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1Pr4QWtxSKMLgRUNmEjyFfNblObzQ25ze/view?usp=shari [...] Format de la ressource électronique : Etude des propriétés structurale, électrique et magnétique des couches minces FexNi100-x et FexNiyCoz déposées par évaporation sous vide sur du silicium monocristallin Si(100) [texte imprimé] / Nacir Guechi ; A Bourzami, Directeur de thèse . - [S.l.] : Setif:UFA, 2016 . - 1 vol. (95 f.).
Catégories : Thèses & Mémoires:Physique Mots-clés : LPA
lms de fer-nickel-cobalt
Coercivite
Aimantation
phases-ZintlRésumé : Ce travail de these est consacre a l'etude de certaines proprietes physiques de deux series de lms
FexNi et FexNiyCoz coevapores sur du silicium oxyde Si(100), en faisant varier la composition. Pour la seconde
serie, les proportions de nickel et de fer ont ete maintenues constantes et, proche de celle du permalloy. Apres la
determination de la composition atomique par l'analyse EDX, les epaisseurs des lms ont ete deduites en simulant
les spectres RBS pour chaque lm. Les informations deduites des techniques de la diraction classique des rayons
X (DRX) et la microscopie a force atomique (AFM) indiquent que les lms sont polycristallins et croissent avec
les textures < 111 > et < 110 > pour la premiere serie et la texture < 111 > pour la deuxieme serie. Deux
methodes ont ete utilisees pour etudier l'analyse des prols des raies X (LPA). Les proprietes magnetiques ont ete
etudiees en enregistrant les cycles d'hysteresis au moyen d'un magnetometre a gradient de champ (AGFM), ou
d'un magnetometre a echantillon vibrant (V SM). Tous les echantillons sont magnetiquement doux caracterises par
une anisotropie planaire, sans aucune direction preferentielle. Il a ete constate que l'ajout de cobalt au permalloy
ameliore son aimantation a saturation tout en maintenant une faible coercivite, tandis que la resistivite demeure
sensiblement constante. D'un autre c^ote, les proprietes structurales, elastiques, electroniques et optiques des com-
poses AIn2P2(A = Ca; Sr;Ba) de type phases-Zintl ont ete calculees.Note de contenu : Table des matieres
i. Introduction generale 1
Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
I Elaboration et caracterisation des couches minces 5
I.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
I.2 Methodes physiques de dep^ot des couches minces . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
I.2.1 L'evaporation par eet joule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
I.3 Elaboration des couches minces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
I.3.1 Description de l'evaporateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
I.3.2 Conditions d'evaporation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
I.4 Techniques de caracterisations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
I.4.1 La Microscopie a Force Atomique (AFM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
I.4.2 Le microscope electronique a balayage (MEB) . . . . . . . . . . . . . . . . 10
I.4.3 Spectrometrie de retrodiusion de Rutherford(RBS) . . . . . . . . . . . . . 10
I.4.4 Diraction des rayons X . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
I.4.5 Les magnetometres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
I.4.6 Mesure de la resistivite electrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
I.4.7 L'eet Kerr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
I.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
II Les alliages magnetiques FexCo et CoxNi 21
II.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
II.2 Caracteristiques physiques et chimiques des elements Fe, Co et Ni . . . . . . . . . 22
II.3 Ferromagnetisme des metaux Fe, Co et Ni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
II.4 Diagrammes de phase des alliages FexCo et CoxNi . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
II.4.1 Diagramme de phase de l'alliage FexCo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
II.4.2 Diagramme de phase de l'alliage NixCo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
II.5 Moments magnetiques des alliages FexCo et NixCo . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
II.6 Coercivite des alliages FexCo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
II.7 Resistivite electrique des alliages FexCo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
II.8 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
III Proprietes structurales, magnetiques et electriques des lms FexNi/Si(100) 32
III.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
III.2 Les procedures experimentales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
III.3 Composition et analyse structurale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
III.3.1 Analyse par EDX et par RBS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
III.3.2 Analyse par diraction classique des rayons X (DRX) . . . . . . . . . . . . 34
III.3.3 Analyse des prols des pics de diraction (LPA) . . . . . . . . . . . . . . . 36
III.3.4 Observations par microscopie a force atomique (AFM) . . . . . . . . . . . 39
III.4 Coercivite et aimantation a saturation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
III.4.1 La coercivite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
III.4.2 Aimantation a saturation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
III.5 Resistivite electrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
III.6 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
IV Composition et structure des lms FexNiyCoz/Si(100) 47
IV.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
IV.2 Diagramme d'equilibre d'un alliage ternaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
IV.3 Analyse chimique par EDX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
IV.4 Mesure des epaisseurs des couches FexNiyCoz /Si(100) . . . . . . . . . . . . . . . . 51
IV.4.1 Analyse par retrodiusion Rutherford (RBS) . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
IV.5 Proprietes structurales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
IV.5.1 Diagramme ternaire des phases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
IV.5.2 Analyse structurale par diraction classique des rayons X . . . . . . . . . . 55
IV.5.2.1 Les diractogrammes des couches minces FexNiyCoz/Si(100) . . . 55
IV.5.2.2 Le parametre de maille . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
IV.5.3 Analyse microstructurale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
IV.6 Analyse par microscopie a force atomique (AFM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
IV.7 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
V Proprietes magnetiques et electriques des lms FexNiyCoz/Si(100) 63
V.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
V.2 Proprietes magnetiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
V.2.1 Le cycle d'hysteresis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
V.2.2 Aimantation a saturation des lms FexNiyCoz/Si(100) . . . . . . . . . . . . 66
V.2.3 Champ coercitif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
V.3 La resistivite electrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
V.4 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
A Proprietes structurales, elastiques, electroniques et optiques des composes
AIn2P2(A=Ca, Sr, Ba) 75
A.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
A.2 Methode de calcul . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
A.3 Proprietes des composes MIn2P2(M=Ca, Sr) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
A.3.1 Proprietes structurales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
A.3.2 Structure electronique et liaisons chimiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
A.3.3 Constantes elastiques des composes MIn2P2 . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
A.3.4 Proprietes optiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
A.4 Proprietes du compose BaIn2P2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
A.4.1 Les proprietes structurales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
A.4.2 Constantes elastiques du compose BaIn2P2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
A.4.3 Structure electronique et liaisons chimiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
A.4.4 Proprietes optiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
A.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
c. Conclusion generale 93Côte titre : DPH/0183 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1Pr4QWtxSKMLgRUNmEjyFfNblObzQ25ze/view?usp=shari [...] Format de la ressource électronique : Exemplaires (1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité DPH/0183 DPH/0183 Thèse Bibliothéque des sciences Français Disponible
DisponibleEtude des propriétés structurales, élastiques et électroniques des composés antiperovskites de type XNCa3 / Khelifa Haddadi
Titre : Etude des propriétés structurales, élastiques et électroniques des composés antiperovskites de type XNCa3 Type de document : texte imprimé Auteurs : Khelifa Haddadi ; Layachi Louail, Directeur de thèse Editeur : Setif:UFA Année de publication : 2013 Importance : 1 vol (360 f .) Format : 29 cm Catégories : Thèses & Mémoires:Physique Mots-clés : Composés antiperovskites
Type XNCa3Index. décimale : 530 Physique Résumé :
Ce manuscrit présente une étude modélisatrice, au sein du formalisme de la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) et l’approche des pseudopotentiels (PPs) avec les ondes planes (PWs), des propriétés structurales, élastiques, électroniques et thermodynamiques des composés antipérovskites : XIVNCa3 avec XIV≡ Ge, Sn et Pb et XVNCa3 avec XV≡ P, As, Sb et Bi. Les propriétés structurales, élastiques et électroniques ont été calculées avec les deux approximations pour l’énergie d’échange-corrélation : l’approximation de la densité locale de Ceperley et Alder paramétrisée par Perdew et Zunger (LDA-PZ) et l’approximation du gradient généralisé de Perdew-Burke-Ernzerhof (GGA-PBE), en utilisant le code CASTEP. Les propriétés thermodynamiques ont été explorées avec le programme GIBBS qu’est basé sur le modèle quasi-harmonique de Debye. Les géométries d’équilibres des systèmes étudiés ont été optimisées à T = 0 K pour des pressions entre 0 et 40 GPa via CASTEP. L’étude, sous l’effet de la pression, de la structure électronique et les propriétés de liaison chimique des composés sujet de ce manuscrit a été effectuée à travers le calcul des spectres de structure de bandes électroniques, les diagrammes de densité d’états électroniques totale et partielle (TDOS et PDOS) et les cartes de distributionde charges électroniques de valence. Pour une bonne description du comportement mécanique des matériaux considérés sous l’effet de la pression, nous avons calculé d’abord leurs constantes élastiques en état monocristallin, i.e., les constantes élastiques anisotropes Cij. Les valeurs numériques obtenues pour les Cij ont été ensuite employées pour quantifier l’anisotropie élastique des systèmes étudiés, vérifier leurs stabilité mécanique dans la structure antipérovskite et ainsi pourdéterminer les vitesses d’ondes acoustiques suivant les directions principales. En utilisant toujours les valeurs des Cij et en se basant sur l’approximation de Voigt-Reuss-Hill, nous avons exploré les propriétés élastiques des composés étudiés en état polycristallin : les modules d’élasticité isotropes (module de compressibilité B, module de cisaillement G, module de Young E et rapport de poisson ƞ). L’étude des propriétés élastiques a été complétée par le calcul des vitesses d’ondes acoustiques isotropes et la température de Debye. Afin d’explorer le comportement thermodynamique des antipérovskites XIVNCa3 et XVNCa3 sous pression et température, nous avons calculé la variation avec la température pour différentes pressions des paramètres de réseau, le module de compressibilité, le coefficient d’expansion thermique, la capacité calorifique à pression constant Cp et à volume constante CV, et ainsi la température de Debye.Côte titre : DPH/0143-0144 En ligne : http://dspace.univ-setif.dz:8888/jspui/handle/123456789/1971 Etude des propriétés structurales, élastiques et électroniques des composés antiperovskites de type XNCa3 [texte imprimé] / Khelifa Haddadi ; Layachi Louail, Directeur de thèse . - [S.l.] : Setif:UFA, 2013 . - 1 vol (360 f .) ; 29 cm.
Catégories : Thèses & Mémoires:Physique Mots-clés : Composés antiperovskites
Type XNCa3Index. décimale : 530 Physique Résumé :
Ce manuscrit présente une étude modélisatrice, au sein du formalisme de la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) et l’approche des pseudopotentiels (PPs) avec les ondes planes (PWs), des propriétés structurales, élastiques, électroniques et thermodynamiques des composés antipérovskites : XIVNCa3 avec XIV≡ Ge, Sn et Pb et XVNCa3 avec XV≡ P, As, Sb et Bi. Les propriétés structurales, élastiques et électroniques ont été calculées avec les deux approximations pour l’énergie d’échange-corrélation : l’approximation de la densité locale de Ceperley et Alder paramétrisée par Perdew et Zunger (LDA-PZ) et l’approximation du gradient généralisé de Perdew-Burke-Ernzerhof (GGA-PBE), en utilisant le code CASTEP. Les propriétés thermodynamiques ont été explorées avec le programme GIBBS qu’est basé sur le modèle quasi-harmonique de Debye. Les géométries d’équilibres des systèmes étudiés ont été optimisées à T = 0 K pour des pressions entre 0 et 40 GPa via CASTEP. L’étude, sous l’effet de la pression, de la structure électronique et les propriétés de liaison chimique des composés sujet de ce manuscrit a été effectuée à travers le calcul des spectres de structure de bandes électroniques, les diagrammes de densité d’états électroniques totale et partielle (TDOS et PDOS) et les cartes de distributionde charges électroniques de valence. Pour une bonne description du comportement mécanique des matériaux considérés sous l’effet de la pression, nous avons calculé d’abord leurs constantes élastiques en état monocristallin, i.e., les constantes élastiques anisotropes Cij. Les valeurs numériques obtenues pour les Cij ont été ensuite employées pour quantifier l’anisotropie élastique des systèmes étudiés, vérifier leurs stabilité mécanique dans la structure antipérovskite et ainsi pourdéterminer les vitesses d’ondes acoustiques suivant les directions principales. En utilisant toujours les valeurs des Cij et en se basant sur l’approximation de Voigt-Reuss-Hill, nous avons exploré les propriétés élastiques des composés étudiés en état polycristallin : les modules d’élasticité isotropes (module de compressibilité B, module de cisaillement G, module de Young E et rapport de poisson ƞ). L’étude des propriétés élastiques a été complétée par le calcul des vitesses d’ondes acoustiques isotropes et la température de Debye. Afin d’explorer le comportement thermodynamique des antipérovskites XIVNCa3 et XVNCa3 sous pression et température, nous avons calculé la variation avec la température pour différentes pressions des paramètres de réseau, le module de compressibilité, le coefficient d’expansion thermique, la capacité calorifique à pression constant Cp et à volume constante CV, et ainsi la température de Debye.Côte titre : DPH/0143-0144 En ligne : http://dspace.univ-setif.dz:8888/jspui/handle/123456789/1971 Exemplaires (2)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité DPH/0143 DPH/0143-0144 Thèse Bibliothéque des sciences Français Disponible
DisponibleDPH/0144 DPH/0143-0144 Thèse Bibliothéque des sciences Français Disponible
DisponibleÉtude des propriétés structurales, élastiques électroniques optiques et thermodynamiques des Composés CaSrTt (Tt = Si, Ge, Sn et Pb) / Amer Saoudi
Titre : Étude des propriétés structurales, élastiques électroniques optiques et thermodynamiques des Composés CaSrTt (Tt = Si, Ge, Sn et Pb) Type de document : texte imprimé Auteurs : Amer Saoudi ; A. Hachemi, Directeur de thèse Editeur : Setif:UFA Année de publication : 2014 Importance : 1 vol (141 f .) Format : 29 cm Catégories : Thèses & Mémoires:Physique Mots-clés : Composés CaSrTt (Tt = Si, Ge, Sn et Pb
Elastiques électroniques optiques
ThermodynamiquesIndex. décimale : 530 Physique Résumé :
Nous présentons une étude ab-initio des propriétés structurales, élastiques, thermodynamiques, électroniques et optiques des composés CaSrTt (Tt = Si, Ge, Sn et Pb). Afin de bien décrire les propriétés de ces matériaux, les calculs ont été basés sur la théorie DFT avec l’approximation du gradient généralisé (GGA). Les paramètres des mailles calculés sont en bon accord avec les expériences avec un écart inférieur à 0,67%, 2,74% et 1,7% pour a, b et c respectivement. Pour le volume d'équilibre, l'écart ne dépasse pas 4,7%. De même, les constantes élastiques (Cij) ont été calculées et les modules d'élasticité polycristallin (B et G) ont été estimés en fonction des approximations de Voigt, Reuss et Hill. Nos calculs de la structure de bandes électroniques suggèrent que ces composés sont des semi-conducteurs, en accord avec les données de leurs analogues dans la littérature. Les Propriétés thermodynamiques ont été calculées en utilisant le programme GIBBS qui est basé sur les données E-V comme seuls paramètres d'entrée. L'effet de la température à diverses valeurs de la pression sur le module de compression, capacité calorifique, la température de Debye et le coefficient d’expansion thermique α a été également traité et interprété. La variation des différents paramètres optiques tels que: la fonction diélectrique, l’absorption optique, l’indice de réfraction, le coefficient d’extinction, la fonction de perte optique et la réflectivité à 0GPa, pour nos composés, a été étudiée.Côte titre : DPH/0154-0155 En ligne : http://dspace.univ-setif.dz:8888/jspui/bitstream/123456789/1869/1/Th%c3%a9se%20D [...] Étude des propriétés structurales, élastiques électroniques optiques et thermodynamiques des Composés CaSrTt (Tt = Si, Ge, Sn et Pb) [texte imprimé] / Amer Saoudi ; A. Hachemi, Directeur de thèse . - [S.l.] : Setif:UFA, 2014 . - 1 vol (141 f .) ; 29 cm.
Catégories : Thèses & Mémoires:Physique Mots-clés : Composés CaSrTt (Tt = Si, Ge, Sn et Pb
Elastiques électroniques optiques
ThermodynamiquesIndex. décimale : 530 Physique Résumé :
Nous présentons une étude ab-initio des propriétés structurales, élastiques, thermodynamiques, électroniques et optiques des composés CaSrTt (Tt = Si, Ge, Sn et Pb). Afin de bien décrire les propriétés de ces matériaux, les calculs ont été basés sur la théorie DFT avec l’approximation du gradient généralisé (GGA). Les paramètres des mailles calculés sont en bon accord avec les expériences avec un écart inférieur à 0,67%, 2,74% et 1,7% pour a, b et c respectivement. Pour le volume d'équilibre, l'écart ne dépasse pas 4,7%. De même, les constantes élastiques (Cij) ont été calculées et les modules d'élasticité polycristallin (B et G) ont été estimés en fonction des approximations de Voigt, Reuss et Hill. Nos calculs de la structure de bandes électroniques suggèrent que ces composés sont des semi-conducteurs, en accord avec les données de leurs analogues dans la littérature. Les Propriétés thermodynamiques ont été calculées en utilisant le programme GIBBS qui est basé sur les données E-V comme seuls paramètres d'entrée. L'effet de la température à diverses valeurs de la pression sur le module de compression, capacité calorifique, la température de Debye et le coefficient d’expansion thermique α a été également traité et interprété. La variation des différents paramètres optiques tels que: la fonction diélectrique, l’absorption optique, l’indice de réfraction, le coefficient d’extinction, la fonction de perte optique et la réflectivité à 0GPa, pour nos composés, a été étudiée.Côte titre : DPH/0154-0155 En ligne : http://dspace.univ-setif.dz:8888/jspui/bitstream/123456789/1869/1/Th%c3%a9se%20D [...] Exemplaires (2)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité DPH/0154 DPH/0154-0155 Thèse Bibliothéque des sciences Français Disponible
DisponibleDPH/0155 DPH/0154-0155 Thèse Bibliothéque des sciences Français Disponible
DisponibleEtude des propriétés structurales, élastiques et sismiques des composants FeO, MgO et (Fex,Mg(1-x))O en utilisant le modèle PREM / Tlili ,Salah
Titre : Etude des propriétés structurales, élastiques et sismiques des composants FeO, MgO et (Fex,Mg(1-x))O en utilisant le modèle PREM Type de document : texte imprimé Auteurs : Tlili ,Salah, Auteur ; Layachi Louail, Directeur de thèse Editeur : Setif:UFA Année de publication : 2018 Importance : 1 vol (145p.) Format : 29 cm Langues : Français (fre) Catégories : Thèses & Mémoires:Physique Mots-clés : FeO
MgO
(Mg(1-X)
FeX)O
PREM model
PropertiesIndex. décimale : 530 Physique Note de contenu : Sommaire
Table de Matières
Liste de figures
Liste de tableaux
Introduction générale
Chapitre I
Sismologie globale et ensemble FeO, MgO
Introduction
I-1 Sismologie globale
I-1-1 La méthode INVERSE
I-1-1-1 Différentes types d’ondes sismiques
I-1-1-2 Modèle PREM
I-1-2 La méthode DIRECTE
I-2 Rappels sur l’élasticité et la propagation des ondes
I-2-1 Vitesses des ondes sismiques
I-2-2 Détermination de la densité (ρ)
I-2-3 L’étude de l’enthalpie de formation (H)
I-2-4 Détermination des constantes élastiques (cij)
I-2-5 Détermination du module d'incompressibilité (K ou B)
I-2-6 Détermination du module de cisaillement (G)
I-2-7 Détermination des paramètres de composition
Chapitre II
Etat d’art
Introduction
I-1 La wüstite (FeO)
II-1-1 Propriétés générales de la wüstite (FeO)
II-1-2 Structures cristallines de la wüstite (FeO)
II-1-3 Travaux sur de la wüstite (FeO)
II-2 Le périclase (MgO)
II-2-1 Propriétés générales du périclase (MgO)
II-2-2 Structures cristallines du périclase (MgO)
II-2-3 Travaux sur le périclase (MgO)
II-3 Composants magnésiowüstite (Mgx,Fe(1-x))O
II-3-1 Propriétés générales des composants magnésiowüstite (Mgx,Fe(1-x))O
II-3-2 Structures cristallines des composants magnésiowüstite (Mgx,Fe(1-x))O
II-3-3 Travaux sur magnésiowüstite (Mgx,Fe(1-x))O
Chapitre III
Contribution à l’étude des propriétés structurales et élastiques de la wüstite
jusqu’à 140 GPa par méthode de calcul pseudopotentielle
Introduction
III-1 Méthode de calcul
III-2 Résultats
III-2-1 La transition de phase
III-2-2 Propriétés structurales
III-2-3 Propriétés élastiques
III-2-4 Vitesses d’onde isotrope
III-3 Conclusion
Chapitre IV
Modélisation de la variation des propriétés du MgO et FeO
Introduction
IV-1 La recherche d’un modèle de variation de propriétés étudiées
V-1-1 Reclassification de propriétés étudiées
IV-1-2 Méthodes mathématiques utilisées dans la recherche du modèle
IV-2 Etude des résultats et détermination du meilleur modèle
IV-3 La comparaison entre la méthode préférée et la méthode utilisée dans la
comparaison indirecte
Chapitre V
Etude comparative des propriétés structurales, élastiques et sismiques
du FeO, MgO et les composants (Mg(1-x),Fex)O aux pressions
correspondantes au modèle PREM
Introduction
V-1 Comparaison des propriétés structurales
V-1-1 Comparaison du taux volumique
V-1-2 Comparaison de la densité
V-2 Comparaison des modules élastiques
V-3-1 Comparaison du module d’incompressibilité
V-3-2 Comparaison du module de cisaillement
V-3 Comparaison des vitesses sismiques
V-3-1 Comparaison de la vitesse longitudinale
V-3-2 Comparaison de la vitesse de cisaillement
V-3-3 Comparaison de la vitesse d’hydrodynamique
Chapitre VI
Comparaison à d'autres études
Introduction
VI-1 La comparaison aux travaux composant FeO
VI-2 La comparaison aux travaux composant MgO
VI-3 La comparaison aux travaux composant magnésiowüstite
Conclusion
Côte titre : DPH/0220 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1Qp5G9Hhnz7FTbR_d5x7zsN4CqSfu85mH/view?usp=shari [...] Etude des propriétés structurales, élastiques et sismiques des composants FeO, MgO et (Fex,Mg(1-x))O en utilisant le modèle PREM [texte imprimé] / Tlili ,Salah, Auteur ; Layachi Louail, Directeur de thèse . - [S.l.] : Setif:UFA, 2018 . - 1 vol (145p.) ; 29 cm.
Langues : Français (fre)
Catégories : Thèses & Mémoires:Physique Mots-clés : FeO
MgO
(Mg(1-X)
FeX)O
PREM model
PropertiesIndex. décimale : 530 Physique Note de contenu : Sommaire
Table de Matières
Liste de figures
Liste de tableaux
Introduction générale
Chapitre I
Sismologie globale et ensemble FeO, MgO
Introduction
I-1 Sismologie globale
I-1-1 La méthode INVERSE
I-1-1-1 Différentes types d’ondes sismiques
I-1-1-2 Modèle PREM
I-1-2 La méthode DIRECTE
I-2 Rappels sur l’élasticité et la propagation des ondes
I-2-1 Vitesses des ondes sismiques
I-2-2 Détermination de la densité (ρ)
I-2-3 L’étude de l’enthalpie de formation (H)
I-2-4 Détermination des constantes élastiques (cij)
I-2-5 Détermination du module d'incompressibilité (K ou B)
I-2-6 Détermination du module de cisaillement (G)
I-2-7 Détermination des paramètres de composition
Chapitre II
Etat d’art
Introduction
I-1 La wüstite (FeO)
II-1-1 Propriétés générales de la wüstite (FeO)
II-1-2 Structures cristallines de la wüstite (FeO)
II-1-3 Travaux sur de la wüstite (FeO)
II-2 Le périclase (MgO)
II-2-1 Propriétés générales du périclase (MgO)
II-2-2 Structures cristallines du périclase (MgO)
II-2-3 Travaux sur le périclase (MgO)
II-3 Composants magnésiowüstite (Mgx,Fe(1-x))O
II-3-1 Propriétés générales des composants magnésiowüstite (Mgx,Fe(1-x))O
II-3-2 Structures cristallines des composants magnésiowüstite (Mgx,Fe(1-x))O
II-3-3 Travaux sur magnésiowüstite (Mgx,Fe(1-x))O
Chapitre III
Contribution à l’étude des propriétés structurales et élastiques de la wüstite
jusqu’à 140 GPa par méthode de calcul pseudopotentielle
Introduction
III-1 Méthode de calcul
III-2 Résultats
III-2-1 La transition de phase
III-2-2 Propriétés structurales
III-2-3 Propriétés élastiques
III-2-4 Vitesses d’onde isotrope
III-3 Conclusion
Chapitre IV
Modélisation de la variation des propriétés du MgO et FeO
Introduction
IV-1 La recherche d’un modèle de variation de propriétés étudiées
V-1-1 Reclassification de propriétés étudiées
IV-1-2 Méthodes mathématiques utilisées dans la recherche du modèle
IV-2 Etude des résultats et détermination du meilleur modèle
IV-3 La comparaison entre la méthode préférée et la méthode utilisée dans la
comparaison indirecte
Chapitre V
Etude comparative des propriétés structurales, élastiques et sismiques
du FeO, MgO et les composants (Mg(1-x),Fex)O aux pressions
correspondantes au modèle PREM
Introduction
V-1 Comparaison des propriétés structurales
V-1-1 Comparaison du taux volumique
V-1-2 Comparaison de la densité
V-2 Comparaison des modules élastiques
V-3-1 Comparaison du module d’incompressibilité
V-3-2 Comparaison du module de cisaillement
V-3 Comparaison des vitesses sismiques
V-3-1 Comparaison de la vitesse longitudinale
V-3-2 Comparaison de la vitesse de cisaillement
V-3-3 Comparaison de la vitesse d’hydrodynamique
Chapitre VI
Comparaison à d'autres études
Introduction
VI-1 La comparaison aux travaux composant FeO
VI-2 La comparaison aux travaux composant MgO
VI-3 La comparaison aux travaux composant magnésiowüstite
Conclusion
Côte titre : DPH/0220 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1Qp5G9Hhnz7FTbR_d5x7zsN4CqSfu85mH/view?usp=shari [...] Exemplaires (1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité DPH/0220 DPH/0220 Thèse Bibliothéque des sciences Français Disponible
DisponibleEtude des propriétés structurales, élastiques et thermodynamiques des halogénures à base de cuivre / Bioud, Nadhira
Titre : Etude des propriétés structurales, élastiques et thermodynamiques des halogénures à base de cuivre Type de document : texte imprimé Auteurs : Bioud, Nadhira, Auteur ; KASSALI, Kamel, Directeur de thèse Editeur : Setif:UFA Année de publication : 2018 Importance : 1 vol (113 f.) Format : 29cm Langues : Français (fre) Catégories : Thèses & Mémoires:Physique Index. décimale : 530.417 Physique des surfaces de l'état solide (interface avec d'autres états de la matière) Résumé :
Dans ce modeste travail, nous avons étudié les propriétés structurales, élastiques et
thermodynamiques de quelques semiconducteurs à base de cuivre CuX (X=Cl, Br, et I) dans
les phases cubiques zincblende et rock-salt. Ces matériaux possèdent un grand gap d’énergie,
et ils sont particulièrement intéressants pour leurs applications technologiques.
Pour réaliser ce travail, nous avons utilisé un calcul ab-initio basé sur la théorie de la
fonctionnelle de la densité (DFT) et la théorie de la perturbation de la fonctionnelle de la
densité (DFPT) combinées avec la méthode de pseudopotentiel. Les pseudopotentiels utilisés
ici sont ce proposé par Trouiller Martins pour le CuCl et le CuBr dans la phase zincblende, et
ce proposé par Vanderbilt pour le CuCl et le CuBr dans la phase rock-salt, et le CuI dans les
phases zincblende et rock-salt. Les équations de Kohn-Sham sont résolues d’une manière
auto-cohérente, en utilisant une base d’ondes planes implantées dans les deux codes ABINIT
et CASTEP.
Pour le traitement d’échange et de corrélation (exchange-correlation), nous avons utilisé
l’approximation de la densité locale (LDA) dont la forme proposée par Teter et Pade pour le
CuCl, et celle proposée par Perdew et Wang pour le CuBr dans la phase zincblende.
L’approximation du gradient généralisé paramétrée par Perdew, Berke et Erenzehof (PBEsol)
est utilisée pour le CuCl et le CuBr dans la phase rock-salt et le CuI dans les phases
zincblende et rock-salt. Les intégrations dans le réseau réciproque ont été faites en utilisant la
méthode de génération des points k de Monkhorst et Pack.
Les propriétés structurales, les matrices des constantes élastiques, le module de rigidité et
sa dérivée première, le module de cisaillement, le facteur d’anisotropie sont calculés à une
pression nulle et également sous l’effet de la pression hydrostatique. La dépendance du
volume de la maille en fonction de la pression, les pressions de la transition de la phase
zincblende à la phase NaCl sont ainsi obtenues. Nous avons déterminés les vitesses de
propagation des ondes élastiques. Ces dernières sont ensuite utilisées pour la prédiction de la
température de Debye.
Résumé
La majorité des résultats déterminés dans ce travail à une pression nulle sont en général
en accord avec les données expérimentales et les autres valeurs théoriques.Note de contenu :
Sommaire
Introduction générale ………………………………………………….........................................................................1
Chapitre I : Méthodes de calcul du premier principe
I-1. Introduction ......................................................................................................................................5
I-2. Approximations basées sur la fonction d’onde ………….....................................................................5
I-2-1. Equation de Schrödinger …………....................................................................................................5
I-2-2. Approximation de Born-Oppenheimer…………...............................................................................8
I-2-3. Approximations de Hartree, Hartree-Fock, et Hartree-Fock-Slater ……….....................................9
I-2-3-1. Approximations de Hartree ……………………………………………………………........................................9
I-2-3-2. Approximations de Hartree-Fock (AHF) …………………………………………........................................9
I-2-3-3. Approximations de Hartree-Fock-Slater …………………………………………........................................9
I-3. Théorie de la fonctionnelle de la densité .......................................................................................10
I-3-1. Introduction ................................................................................................................................10
I-3-2. Formulation de Hohenberg-Kohn ……….…....................................................................................11
I-3-3. Formulation de Kohn-Sham ……………….…....................................................................................11
I-3-4. Fonctionnelle d’échange et corrélation ……………….…..................................................................13
a)-Approximation de la densité locale ……………….……….…....................................................................14
b)- Approximation de gradient généralisé ………….….............................................................................15
I-3-5. Auto-cohérence dans les calculs de la DFT …………………..…….......................................................16
I-3-6. Théorie de perturbation de la fonctionnelle de la densité ..........................................................17
I-4. Méthode du pseudopotentiel ........................................................................................................18
I-4-1. Introduction ................................................................................................................................18
I-4-2. Approximation du coeur gelé "Frozen core approximation"........................................................19
I-4-3. Formulation de Philips-Kleinman …….……....................................................................................19
I-4-4. Construction du pseudopotentiel …….……...................................................................................21
a)- Pseudopotentiel à norme conservée …….……..................................................................................21
b)- Pseudopotentiel ultra-mous (ultra-soft pseudopotential) ..............................................................23
I-5. Périodicité de la structure cristalline…….……...................................................................................23
Sommaire
I-5-1. Théorème de Block…….……...........................................................................................................23
I-5-2. Echantillonnage de la première zone de Brillouin .......................................................................25
I-5-3. Energie de coupure .....................................................................................................................25
I-6. Principales implémentations de la DFT………...................................................................................26
I-7. Références I ....................................................................................................................................28
Chapitre II : Aperçu théorique sur les propriétés élastiques et thermiques des solides
II-1. Introduction ...................................................................................................................................31
II-2. Energie élastique ...........................................................................................................................31
II-3. Tenseur de contraintes...................................................................................................................32
II.4- Tenseur de déformations ..............................................................................................................33
II.5 - Matrice des constantes élastiques ...............................................................................................34
II-6. Vitesses des ondes élastiques .......................................................................................................40
II-7. Propriétés thermodynamiques ......................................................................................................42
II-7-1. Notion des phonons ...................................................................................................................42
II-7-2. Température de Debye...............................................................................................................43
II-7-3. Dilatation thermique ..................................................................................................................46
II-7-4. Loi de Dulong-Petit .....................................................................................................................47
II-8. Conclusion .....................................................................................................................................49
II-9. Références II ..................................................................................................................................50
Chapitre III : Résultats et discussions
III-1. Introduction ..................................................................................................................................53
III-2. Propriétés structurales et élastiques a P = 0 ................................................................................54
III-2.1. Propriétés structurales ..............................................................................................................54
III-2.2. Constantes élastiques ................................................................................................................62
III-2.3. Vitesses des ondes élastiques....................................................................................................66
a)- Vitesses des ondes élastiques selon certaines directions spécifiques ............................................66
b)- Vitesses des ondes élastiques et température de Debye des agrégats polycristallins ...................68
III-3. Pression de la transition de phase ……………..................................................................................70
III-4. Effet de la pression sur les propriétés élastiques .........................................................................76
III-4-1. Propriétés élastiques .................................................................................................................76
Sommaire
a)- Constantes élastiques et module de rigidité ...................................................................................76
b)- Anisotropie élastique .....................................................................................................................80
c)- Critères de stabilité .........................................................................................................................81
III-4-2. Vitesses de propagation des ondes élastiques...........................................................................83
a)- Vitesses des ondes élastiques selon certaines directions spécifiques.............................................83
b)- Vitesses des ondes élastiques des agrégats polycristallins..............................................................84
III-5. Propriétés thermodynamiques .....................................................................................................87
a)- Volume de la maille .........................................................................................................................89
b)- Module de compressibilité .............................................................................................................91
c)- Capacité calorifique .........................................................................................................................94
d)- Coefficient de dilatation thermique ................................................................................................97
e)- Température de Debye ...................................................................................................................99
f)- Entropie ..........................................................................................................................................102
g)- Paramètre de Grüneisen ...............................................................................................................104
III-6. Conclusion ..................................................................................................................................107
III-7. Références III ..............................................................................................................................109
Conclusion générale
Côte titre : DPH/0213 Etude des propriétés structurales, élastiques et thermodynamiques des halogénures à base de cuivre [texte imprimé] / Bioud, Nadhira, Auteur ; KASSALI, Kamel, Directeur de thèse . - [S.l.] : Setif:UFA, 2018 . - 1 vol (113 f.) ; 29cm.
Langues : Français (fre)
Catégories : Thèses & Mémoires:Physique Index. décimale : 530.417 Physique des surfaces de l'état solide (interface avec d'autres états de la matière) Résumé :
Dans ce modeste travail, nous avons étudié les propriétés structurales, élastiques et
thermodynamiques de quelques semiconducteurs à base de cuivre CuX (X=Cl, Br, et I) dans
les phases cubiques zincblende et rock-salt. Ces matériaux possèdent un grand gap d’énergie,
et ils sont particulièrement intéressants pour leurs applications technologiques.
Pour réaliser ce travail, nous avons utilisé un calcul ab-initio basé sur la théorie de la
fonctionnelle de la densité (DFT) et la théorie de la perturbation de la fonctionnelle de la
densité (DFPT) combinées avec la méthode de pseudopotentiel. Les pseudopotentiels utilisés
ici sont ce proposé par Trouiller Martins pour le CuCl et le CuBr dans la phase zincblende, et
ce proposé par Vanderbilt pour le CuCl et le CuBr dans la phase rock-salt, et le CuI dans les
phases zincblende et rock-salt. Les équations de Kohn-Sham sont résolues d’une manière
auto-cohérente, en utilisant une base d’ondes planes implantées dans les deux codes ABINIT
et CASTEP.
Pour le traitement d’échange et de corrélation (exchange-correlation), nous avons utilisé
l’approximation de la densité locale (LDA) dont la forme proposée par Teter et Pade pour le
CuCl, et celle proposée par Perdew et Wang pour le CuBr dans la phase zincblende.
L’approximation du gradient généralisé paramétrée par Perdew, Berke et Erenzehof (PBEsol)
est utilisée pour le CuCl et le CuBr dans la phase rock-salt et le CuI dans les phases
zincblende et rock-salt. Les intégrations dans le réseau réciproque ont été faites en utilisant la
méthode de génération des points k de Monkhorst et Pack.
Les propriétés structurales, les matrices des constantes élastiques, le module de rigidité et
sa dérivée première, le module de cisaillement, le facteur d’anisotropie sont calculés à une
pression nulle et également sous l’effet de la pression hydrostatique. La dépendance du
volume de la maille en fonction de la pression, les pressions de la transition de la phase
zincblende à la phase NaCl sont ainsi obtenues. Nous avons déterminés les vitesses de
propagation des ondes élastiques. Ces dernières sont ensuite utilisées pour la prédiction de la
température de Debye.
Résumé
La majorité des résultats déterminés dans ce travail à une pression nulle sont en général
en accord avec les données expérimentales et les autres valeurs théoriques.Note de contenu :
Sommaire
Introduction générale ………………………………………………….........................................................................1
Chapitre I : Méthodes de calcul du premier principe
I-1. Introduction ......................................................................................................................................5
I-2. Approximations basées sur la fonction d’onde ………….....................................................................5
I-2-1. Equation de Schrödinger …………....................................................................................................5
I-2-2. Approximation de Born-Oppenheimer…………...............................................................................8
I-2-3. Approximations de Hartree, Hartree-Fock, et Hartree-Fock-Slater ……….....................................9
I-2-3-1. Approximations de Hartree ……………………………………………………………........................................9
I-2-3-2. Approximations de Hartree-Fock (AHF) …………………………………………........................................9
I-2-3-3. Approximations de Hartree-Fock-Slater …………………………………………........................................9
I-3. Théorie de la fonctionnelle de la densité .......................................................................................10
I-3-1. Introduction ................................................................................................................................10
I-3-2. Formulation de Hohenberg-Kohn ……….…....................................................................................11
I-3-3. Formulation de Kohn-Sham ……………….…....................................................................................11
I-3-4. Fonctionnelle d’échange et corrélation ……………….…..................................................................13
a)-Approximation de la densité locale ……………….……….…....................................................................14
b)- Approximation de gradient généralisé ………….….............................................................................15
I-3-5. Auto-cohérence dans les calculs de la DFT …………………..…….......................................................16
I-3-6. Théorie de perturbation de la fonctionnelle de la densité ..........................................................17
I-4. Méthode du pseudopotentiel ........................................................................................................18
I-4-1. Introduction ................................................................................................................................18
I-4-2. Approximation du coeur gelé "Frozen core approximation"........................................................19
I-4-3. Formulation de Philips-Kleinman …….……....................................................................................19
I-4-4. Construction du pseudopotentiel …….……...................................................................................21
a)- Pseudopotentiel à norme conservée …….……..................................................................................21
b)- Pseudopotentiel ultra-mous (ultra-soft pseudopotential) ..............................................................23
I-5. Périodicité de la structure cristalline…….……...................................................................................23
Sommaire
I-5-1. Théorème de Block…….……...........................................................................................................23
I-5-2. Echantillonnage de la première zone de Brillouin .......................................................................25
I-5-3. Energie de coupure .....................................................................................................................25
I-6. Principales implémentations de la DFT………...................................................................................26
I-7. Références I ....................................................................................................................................28
Chapitre II : Aperçu théorique sur les propriétés élastiques et thermiques des solides
II-1. Introduction ...................................................................................................................................31
II-2. Energie élastique ...........................................................................................................................31
II-3. Tenseur de contraintes...................................................................................................................32
II.4- Tenseur de déformations ..............................................................................................................33
II.5 - Matrice des constantes élastiques ...............................................................................................34
II-6. Vitesses des ondes élastiques .......................................................................................................40
II-7. Propriétés thermodynamiques ......................................................................................................42
II-7-1. Notion des phonons ...................................................................................................................42
II-7-2. Température de Debye...............................................................................................................43
II-7-3. Dilatation thermique ..................................................................................................................46
II-7-4. Loi de Dulong-Petit .....................................................................................................................47
II-8. Conclusion .....................................................................................................................................49
II-9. Références II ..................................................................................................................................50
Chapitre III : Résultats et discussions
III-1. Introduction ..................................................................................................................................53
III-2. Propriétés structurales et élastiques a P = 0 ................................................................................54
III-2.1. Propriétés structurales ..............................................................................................................54
III-2.2. Constantes élastiques ................................................................................................................62
III-2.3. Vitesses des ondes élastiques....................................................................................................66
a)- Vitesses des ondes élastiques selon certaines directions spécifiques ............................................66
b)- Vitesses des ondes élastiques et température de Debye des agrégats polycristallins ...................68
III-3. Pression de la transition de phase ……………..................................................................................70
III-4. Effet de la pression sur les propriétés élastiques .........................................................................76
III-4-1. Propriétés élastiques .................................................................................................................76
Sommaire
a)- Constantes élastiques et module de rigidité ...................................................................................76
b)- Anisotropie élastique .....................................................................................................................80
c)- Critères de stabilité .........................................................................................................................81
III-4-2. Vitesses de propagation des ondes élastiques...........................................................................83
a)- Vitesses des ondes élastiques selon certaines directions spécifiques.............................................83
b)- Vitesses des ondes élastiques des agrégats polycristallins..............................................................84
III-5. Propriétés thermodynamiques .....................................................................................................87
a)- Volume de la maille .........................................................................................................................89
b)- Module de compressibilité .............................................................................................................91
c)- Capacité calorifique .........................................................................................................................94
d)- Coefficient de dilatation thermique ................................................................................................97
e)- Température de Debye ...................................................................................................................99
f)- Entropie ..........................................................................................................................................102
g)- Paramètre de Grüneisen ...............................................................................................................104
III-6. Conclusion ..................................................................................................................................107
III-7. Références III ..............................................................................................................................109
Conclusion générale
Côte titre : DPH/0213 Exemplaires (1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité DPH/0213 DPH/0213 Thèse Bibliothéque des sciences Français Disponible
DisponibleEtude des propriétés structurales, élastiques et thermodynamiques des matériaux aéronautiques tel que Al2CuLi / Fatima Rezaig
PermalinkÉtude des propriétés structurales, électroniques, élastiques, optiques et thermodynamiques de quelques matériaux ternaires / Boucenna,Sarra
PermalinkEtude de propriétés structurales et magnétiques de couches minces ferromagnétiques / Tinouche, Massinissa
PermalinkEtude de propriétés structurales et magnétiques des couches minces ferromagnétiques à base de métaux de transitions / Intissar Djouada
PermalinkEtude des propriétés structurales et magnéto-optiques des films ultraminces Fe/Pd(001) relaxés dans le régime pseudomorphique. / Oumnia Taallah
PermalinkEtude des propriétés structurales microstructurales et magnétiques des nanoparticules Fe Ni / Abderahim Guittoum
PermalinkEtude des propriétés structurelles, électriques et magnétiques des couches minces Ni/Co/Si élaborées par évaporation à effet joule / Talbi, Imane
PermalinkEtude pt- symétrique et pseudo hermétique d'un systéme à 2 niveaux généralise / Bounemel,Fatima
PermalinkEtude qualitative de certaines classes d’auxiliateurs déterministes et stochastiques / Ahmed Bendjeddou
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