Etude des propriétés structurales, électroniques, magnétiques et thermoélectriques de quelques alliages demi-métalliques. / Ayache Mebarek Azzem

Public ISBD Titre : Etude des propriétés structurales, électroniques, magnétiques et thermoélectriques de quelques alliages demi-métalliques. Type de document : document électronique Auteurs : Ayache Mebarek Azzem, Auteur ; Maouche,Djamel, Directeur de thèse Editeur : Sétif:UFA1 Année de publication : 2025 Importance : 1 vol (113 f.) Format : 29 cm Langues : Français (fre) Catégories : Thèses & Mémoires:Physique Mots-clés : Composés de Heusler quaternaires Théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) Spintronique Propriétés de transport Index. décimale : 530 - Physique Résumé : Les matériaux Heusser quaternaires présentant une demi-métallité (HM) et une température critique élevée TC émergent comme des candidats prometteurs pour les dispositifs spintroniques. La théorie de la fonctionnelle de la densité est utilisée pour étudier les propriétés structurelles, la structure électronique des nouveaux composés quaternaires de Heusler PrCoCrZ (Z = Al, Ga), PrCoMnZ (Z = Ga, In), et NdCoMnZ (Z = Al, In). Les énergies totales en fonction du volume des six matériaux ont été calculées pour formuler les caractéristiques de l'état fondamental. Nous avons utilisé le TB-MBJ pour estimer les structures des bandes et les densités d'états. Les résultats affirment que les alliages sont demi-métalliques avec des écarts demi-métalliques considérables de 0,61 eV, 0,58 eV, 0,56 eV, 0,51 eV 0,48 eV et 0,48 eV pour PrCoCrAl, PrCoCrGa, PrCoMnGa, PrCoMnIn NdCoMnAl et NdCoMnIn respectivement. Tous les alliages ont des moments magnétiques qui sont des entiers (5, 6 et 7 μB) et qui satisfont la règle de Pauli Mtot=Ztot-18. Notre calcul de la température de Curie TC a montré que les valeurs varient de 928 à 1290 K. Les moments magnétiques en fonction de la constante de réseau ont également été calculés pour tous les matériaux. Les propriétés thermoélectriques de tous les matériaux sont acquises grâce au code BoltzTraB basé sur la théorie du transport de Boltzmann semi-classique. L'investigation des caractéristiques thermoélectriques a montré que tous les alliages présentent des conductivités électriques plus élevées et des conductivités thermiques plus faibles. Note de contenu : Sommaire Chapitre I : Généralités â… .1 Les matériaux de Heusler ....................................................................... 5 â… .1.1 Les matériaux full-Heusler ........................................................................ 6 â… .1.2 Les matériaux demi-Heusler (half-Heusler) .............................................. 7 â… .1.3 Les matériaux Heusler quaternaires........................................................... 8 â… .2 Les matériaux magnétiques .................................................................... 9 â… .2.1 Les matériaux diamagnétiques .................................................................. 9 â… .2.2 Les matériaux ferromagnétiques .............................................................. 10 â… .2.3 Les matériaux ferrimagnétiques .............................................................. 11 â… .2.4 Les matériaux antiferromagnétiques........................................................ 11 â… .2.5 Les matériaux paramagnétiques .............................................................. 12 â… .3 Les matériaux Heusler et le magnétisme ................................................ 13 â… .3.1 Le ferromagnétisme demi-métallique ...................................................... 14 â… .3.2 La règle de Slater-Pauling (SP) ............................................................... 16 â… .3.3 La température de Curie .......................................................................... 21 â… .4 Les matériaux Heusler et la spintronique ............................................... 22 â… .4.1 La magnétorésistance géante (GMR) ...................................................... 23 â… .4.2 La magnétorésistance tunnel (TMR) ....................................................... 24 â… .5 Les matériaux Heusler et la thermoélectricité ......................................... 25 Chapitre II: Métode de calcul â…¡.1 Introduction ...................................................................................... 27 â…¡.2 L’équation de Schrödinger .................................................................. 27 â…¡.3 L’approximation de Born-Oppenheimer ............................................... 29 â…¡.4 L’approximations de Hartree (électron libre) ......................................... 30 â…¡.5 L’approximations de Hartree-Fock....................................................... 31 â…¡.6 La théorie de la fonctionnelle de densité (DFT) ..................................... 32 â…¡.6.1 La théorème de Thomas-Fermi .............................................................. 32 â…¡.6.2 La théorème de Hohenberg-Kohn .......................................................... 33 â…¡.6.3 L’équation de Kohn-Sham ..................................................................... 34 â…¡.6.4. La résolution des équations de Kohn-Sham .......................................... 36 â…¡.6.5 Les fonctionnelles d’échange et corrélation ........................................... 38 â…¡.6.5.1 L’approximation de la densité locale (LDA) ................................... 38 â…¡.6.5.2 L’approximation du gradient généralisé (GGA) .............................. 39 â…¡.6.5.3 Potentiel de Becke et Johnson modifié (TB-MbJ) ........................... 39 â…¡.7 La méthode FP-LAPW ....................................................................... 40 â…¡.7.1 La méthode des ondes planes augmentées (APW) ................................. 40 â…¡.7.2 La méthode des ondes planes augmentées linéarisées (LAPW) ............ 43 â…¡.7.3 La méthode des ondes planes augmentées linéarisées à potentiel total (FP-LAPW) ............................................................................................................. 44 â…¡.7.5 Les fonctions de base .............................................................................. 45 â…¡.7.5.1 Les fonctions radiales non relativistes ............................................. 45 â…¡.7.5.2 Les fonctions radiales relativistes .................................................... 46 â…¡.7.6 Détermination des potentiels .................................................................. 48 â…¡.7.6.1 Le potentiel coulombien ................................................................... 48 â…¡.7.6.2 Le potentiel d’échange et de corrélation .......................................... 49 â…¡.8 Description du code Wien2k ............................................................... 50 Chapitre III : Résultats et discussions â…¢.1 Introduction ..................................................................................... 54 â…¢.2 Méthodes et détails de calcul .............................................................. 54 â…¢.3 Les propriétés structurales ................................................................. 57 â…¢.4 Les propriétés électroniques ............................................................... 64 â…¢.5 Les propriétés magnétiques ................................................................ 79 â…¢.6 Les propriétés thermoélectriques ........................................................ 84 Conclusion générale & perspectives ............................................... 105 Annexe ................................................................................................. 106 Nomenclature…………………………………………………………………107 Références bibliographiques .................................................................... 108 Côte titre : Dph/0328 Etude des propriétés structurales, électroniques, magnétiques et thermoélectriques de quelques alliages demi-métalliques. [document électronique] / Ayache Mebarek Azzem, Auteur ; Maouche,Djamel, Directeur de thèse . - [S.l.] : Sétif:UFA1, 2025 . - 1 vol (113 f.) ; 29 cm. Langues : Français (fre) Catégories : Thèses & Mémoires:Physique Mots-clés : Composés de Heusler quaternaires Théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) Spintronique Propriétés de transport Index. décimale : 530 - Physique Résumé : Les matériaux Heusser quaternaires présentant une demi-métallité (HM) et une température critique élevée TC émergent comme des candidats prometteurs pour les dispositifs spintroniques. La théorie de la fonctionnelle de la densité est utilisée pour étudier les propriétés structurelles, la structure électronique des nouveaux composés quaternaires de Heusler PrCoCrZ (Z = Al, Ga), PrCoMnZ (Z = Ga, In), et NdCoMnZ (Z = Al, In). Les énergies totales en fonction du volume des six matériaux ont été calculées pour formuler les caractéristiques de l'état fondamental. Nous avons utilisé le TB-MBJ pour estimer les structures des bandes et les densités d'états. Les résultats affirment que les alliages sont demi-métalliques avec des écarts demi-métalliques considérables de 0,61 eV, 0,58 eV, 0,56 eV, 0,51 eV 0,48 eV et 0,48 eV pour PrCoCrAl, PrCoCrGa, PrCoMnGa, PrCoMnIn NdCoMnAl et NdCoMnIn respectivement. Tous les alliages ont des moments magnétiques qui sont des entiers (5, 6 et 7 μB) et qui satisfont la règle de Pauli Mtot=Ztot-18. Notre calcul de la température de Curie TC a montré que les valeurs varient de 928 à 1290 K. Les moments magnétiques en fonction de la constante de réseau ont également été calculés pour tous les matériaux. Les propriétés thermoélectriques de tous les matériaux sont acquises grâce au code BoltzTraB basé sur la théorie du transport de Boltzmann semi-classique. L'investigation des caractéristiques thermoélectriques a montré que tous les alliages présentent des conductivités électriques plus élevées et des conductivités thermiques plus faibles. Note de contenu : Sommaire Chapitre I : Généralités â… .1 Les matériaux de Heusler ....................................................................... 5 â… .1.1 Les matériaux full-Heusler ........................................................................ 6 â… .1.2 Les matériaux demi-Heusler (half-Heusler) .............................................. 7 â… .1.3 Les matériaux Heusler quaternaires........................................................... 8 â… .2 Les matériaux magnétiques .................................................................... 9 â… .2.1 Les matériaux diamagnétiques .................................................................. 9 â… .2.2 Les matériaux ferromagnétiques .............................................................. 10 â… .2.3 Les matériaux ferrimagnétiques .............................................................. 11 â… .2.4 Les matériaux antiferromagnétiques........................................................ 11 â… .2.5 Les matériaux paramagnétiques .............................................................. 12 â… .3 Les matériaux Heusler et le magnétisme ................................................ 13 â… .3.1 Le ferromagnétisme demi-métallique ...................................................... 14 â… .3.2 La règle de Slater-Pauling (SP) ............................................................... 16 â… .3.3 La température de Curie .......................................................................... 21 â… .4 Les matériaux Heusler et la spintronique ............................................... 22 â… .4.1 La magnétorésistance géante (GMR) ...................................................... 23 â… .4.2 La magnétorésistance tunnel (TMR) ....................................................... 24 â… .5 Les matériaux Heusler et la thermoélectricité ......................................... 25 Chapitre II: Métode de calcul â…¡.1 Introduction ...................................................................................... 27 â…¡.2 L’équation de Schrödinger .................................................................. 27 â…¡.3 L’approximation de Born-Oppenheimer ............................................... 29 â…¡.4 L’approximations de Hartree (électron libre) ......................................... 30 â…¡.5 L’approximations de Hartree-Fock....................................................... 31 â…¡.6 La théorie de la fonctionnelle de densité (DFT) ..................................... 32 â…¡.6.1 La théorème de Thomas-Fermi .............................................................. 32 â…¡.6.2 La théorème de Hohenberg-Kohn .......................................................... 33 â…¡.6.3 L’équation de Kohn-Sham ..................................................................... 34 â…¡.6.4. La résolution des équations de Kohn-Sham .......................................... 36 â…¡.6.5 Les fonctionnelles d’échange et corrélation ........................................... 38 â…¡.6.5.1 L’approximation de la densité locale (LDA) ................................... 38 â…¡.6.5.2 L’approximation du gradient généralisé (GGA) .............................. 39 â…¡.6.5.3 Potentiel de Becke et Johnson modifié (TB-MbJ) ........................... 39 â…¡.7 La méthode FP-LAPW ....................................................................... 40 â…¡.7.1 La méthode des ondes planes augmentées (APW) ................................. 40 â…¡.7.2 La méthode des ondes planes augmentées linéarisées (LAPW) ............ 43 â…¡.7.3 La méthode des ondes planes augmentées linéarisées à potentiel total (FP-LAPW) ............................................................................................................. 44 â…¡.7.5 Les fonctions de base .............................................................................. 45 â…¡.7.5.1 Les fonctions radiales non relativistes ............................................. 45 â…¡.7.5.2 Les fonctions radiales relativistes .................................................... 46 â…¡.7.6 Détermination des potentiels .................................................................. 48 â…¡.7.6.1 Le potentiel coulombien ................................................................... 48 â…¡.7.6.2 Le potentiel d’échange et de corrélation .......................................... 49 â…¡.8 Description du code Wien2k ............................................................... 50 Chapitre III : Résultats et discussions â…¢.1 Introduction ..................................................................................... 54 â…¢.2 Méthodes et détails de calcul .............................................................. 54 â…¢.3 Les propriétés structurales ................................................................. 57 â…¢.4 Les propriétés électroniques ............................................................... 64 â…¢.5 Les propriétés magnétiques ................................................................ 79 â…¢.6 Les propriétés thermoélectriques ........................................................ 84 Conclusion générale & perspectives ............................................... 105 Annexe ................................................................................................. 106 Nomenclature…………………………………………………………………107 Références bibliographiques .................................................................... 108 Côte titre : Dph/0328

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Dph/0328	Dph/0328	Thèse	Bibliothèque des sciences	Français	Disponible Disponible

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