Browsing by Author "Benallou yassine"

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    Etude et optimisation des propriétés structurales et électroniques du matériau pérovskite SrTiO3: Applications aux capteurs de pression
    (2014-12-15) Benallou yassine; Encadreur: SOUDINI Belabbes
    Résumé : Dans cette thèse, nous présentons une étude de la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) pour déterminer les propriétés structurales, électroniques, élastiques ainsi que les transitions de phase solide-solide induites par la pression de la pérovskite SrTiO3. Ces calculs de premier principe ont été effectués en utilisant la méthode des ondes planes augmentées linéarisées à potentiel total (FP-LAPW) combinée avec l’approximation du gradient généralisé (GGA) développé par Perdew-Burke-Ernzerhor pour les solides (PBEsol). Les paramètres structuraux calculés comme les paramètres de maille, le module de compressibilité B et sa dérivée B sont en bon accord avec les données disponibles et sont utilisés pour analyser la stabilité relative et les transitions de phases sous pression du SrTiO3. Les calculs ont été effectués pour les structures cubique (Pm-3m), tétragonale (I4/mcm, P4/mbm, P4mm) et orthorhombique (Cmcm, Pnma) où nous avons trouvé que la phase tétragonale I4/mcm est la structure la plus stable par rapport aux autres structures à T = 0 K et P = 0 GPa. Pour les calculs des propriétés électroniques, les effets d’échange et de corrélation ont été traités par le potentiel de Tran-Blaha modifiés de Becke Johnson (TB-MBJ) pour améliorer le défaut de la sous-estimation des bandes d'énergie interdites causé par les deux approximations LDA et GGA. Les résultats obtenus sont comparés à des données expérimentales et d'autres calculs théoriques. Mots clés : SrTiO3; FP-LAPW; GGA-PBEsol; phases structurales ; TB-mBJ; WIEN2k Abstract In this thesis, we report a density functional study of the structural, electronic, elastic and pressure-induced solid–solid phase transitions of SrTiO3. These first-principles calculations have been performed using the full potential linearized augmented plane wave method (FP-LAPW) within the generalized gradient approximation (GGA) developed by Perdew–Burke– Ernzerhor for solids (PBEsol). The calculated structural parameters like the lattice parameters, the bulk modulus B and their pressure derivative B′ are used to analyze the relative stability and phase transitions under pressure of SrTiO3. Calculations were done for the cubic (Pm 3m), tetragonal (I4/mcm, P4/mbm, P4mm) and orthorhombic (Cmcm, Pnma) structures where we found that the tetragonal I4/mcm phase is the most stable structure compared to the other structures at T = 0 K and P = 0 GPa. For the electronic properties calculations, the exchange and correlation effects were treated by the Tran–Blaha modified Becke Johnson (TB-mBJ) potential to prevent the shortcoming of the underestimation of the energy gaps in both LDA and GGA approximations. The obtained results are compared to available experimental data and to other theoretical calculation. Keywords : SrTiO3; FP-LAPW; GGA-PBEsol; structural phases; TB-mBJ; WIEN2k