- [ VRPG-Doc-Sc] Sciences physiques --- علوم فيزيائية

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Analyse globale des intensités rovibrationnelles de la pentade et de l’octade de la molécule 12CD4
(2015-02-19) Kaarour Abdelkrim; Encadreur: Ouardi Okkacha
Résumé (Français et/ou Anglais) : RESUME L’analyse de 2308 données sur la molécule 12CD4 dans la région 900 cm-1 – 2400 cm-1 fait intervenir deux poliades froides : - la Diade (ν2,ν4) - niveau de base GS - la Pentade (2ν4, ν2+ν4, ν1, 2ν2, ν3) - niveau de base GS L’étude détaillée des intensités dépend, via les vecteurs propres, de celle des niveaux d’énergie et, en pratique lui succède. De ce fait, l’analyse raie par raie des intensités suppose une analyse préalable très fine des positions de raies. La qualité des résultats obtenus dans une analyse d’intensités dépend en grande partie de l’analyse des positions. C’est pour cela, et puisque aucun travail antérieur sur la molécule 12CD4 et dans les régions en questions, n’a été fait, nous avons analysé finement les positions, avant de faire tout calcul. Ainsi L’analyse des 2308 données nous a permis de déterminer 125 paramètres de l’Hamiltonien effectif propres à la Pentade avec une très bonne précision. Ces 125 paramètres nous ont permis de faire un calcul complet des spectres de la Pentade et de la Diade. À partir de ces paramètres, nous avons montré, et sans avoir en notre possession un spectre expérimental à analyser, comment prédire le spectre complet de L’Octade (3ν4, ν2+2ν4, ν1+ν4, ν3+ν4, 2ν2+ν4, ν1+ν2, ν2+ν3, 3ν2) - niveau de Base GS à partir des résultats obtenus dans l’étude de la Pentade., Abstract The analysis of 2308 data of the 12CD4 molecule, in the region 900 cm-1 to 2400 cm-1 involves the two cold polyads: - The Dyad (ν2,ν4) - basics GS - The pentad (2ν4, ν2 + ν4, ν1, 2ν2, ν3) - Basic level GS The detailed study of intensities depends via the eigenvectors of the energy levels and, in practice succeeded him. So, the analysis of the intensities presupposes a very fine preliminary analysis of the line positions. And the quality of the results in an intensity analysis largely depends on the analysis of the positions. For this, and since no previous work on 12CD4 molecule and in the regions issues has been done, we closely analyze the positions before making any calculation. And Analysis of 2308 data allowed us to identify 125 effective Hamiltonian parameters specific to Pentad with very good accuracy. 125 These settings have allowed us to make a complete calculation of the spectra of Pentad and Dyad. From these parameters, we have shown, without having in our possession an experimental spectrum analyze, how to predict the full spectrum of the Octad (3ν4, ν2 + 2ν4, ν1 + ν4, ν3 + ν4, 2ν2 + ν4, ν1 + ν2, ν2 + ν3, 3ν2) - Level Base GS from the results obtained in the study of Pentad
Etude des caractéristiques physiques et mécaniques des nanotubes en carbone et leurs applications technologiques
(2015-05-04) BAGHDADI HABIB; Encadreur: BENZAIR ABDENOUR; Co-Encadreur: TOUNSI ABDELWAHED
Résumé (Français et/ou Anglais) : Dans ce travail, le model non-local de Reddy et celui de Timochenko sont présentés pour étudier les caractéristiques physiques tels que l’influence thermique sur les fréquences naturelles d’un nanotube de carbone à simple paroi (SWCNT) de type zigzag et armchair et les températures critiques de flambement d’un nanotube de carbone de type armchair. Le module de Young et le module de cisaillement équivalents des nanotubes (SWCNTs) de type zigzag et armchair sont obtenus en utilisant le model de l'énergie équivalente. Les résultats indiquent qu'il y a une dépendance significative des fréquences naturelles et des températures critiques de flambement à la chiralité des nanotubes de carbones. En fin, une comparaison est faite entre les fréquences naturelles des nanotubes de carbones (SWCNT) de type armchair et zigzag, et une autre comparaison entre les résultats données par la théorie de Timochenko et celle d’Euler concernant l’étude des températures critiques de flambement d’un nanotube de carbone de type armchair , suivie d'une large discussion. This study investigates the thermal vibration of armchair and zigzag single walled carbon nanotubes (SWCNTs) based on Reddy beam theory, and also the thermal buckling of armchair SWCNTs based on Timoshenko beam theory. Equivalents Young and shear modulus of zigzag and armchair types of nanotubes (SWCNTs) are obtained with using equivalent energy model. According to this study, the results showed a signifying dependence of the vibration natural frequencies and buckling critic's temperatures on the chirality of armchair and zigzag carbon nanotubes. Finely a comparison is done between natural frequencies of single walled carbon nanotubes (SWCNT) in the armchair type and zigzag type, and another comparison between the results of the Timoshenko beam theory and Euler beam theory in the study of the buckling of a SWCNT under a thermal effect; followed by a large discussion. Key words: Vibration, Carbon Nanotubes, Buckling, Natural frequencies, Critic's temperatur
L’effet de la pression sur la structure magnétique magnétique de MnAs1-xSbx: Etude de premier principe
(2015-06-08) DAHANI Ameur; Encadreur: ZAOUI Ali
Résumé Le travail effectué dans le cadre de cette thèse est la détermination des propriétés structurales, électroniques et magnétiques des matériaux MnX (X=As, Sb) et leurs alliages MnAs1−xSbx dans deux structures différentes : l’une à une pression ambiante de type NiAs (Hexagonale) et la seconde à haute pression de type MnP (Orthorhombique), afin d’examiner l’effet de la haute pression sur les propriétés structurales et magnétiques de ces composés et leurs alliages ternaires. Les calculs ab initio effectués sont basés sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT, sigle pour Density Functional Theory) et la méthode des ondes planes augmentées plus les orbitales locales (APW+lo, sigle pour Augmented Plane Wave plus local orbitals) en utilisant l’approximation de la densité locale de spin plus le potentiel de Hubbard (LSDA+U) pour le potentiel d’échange-corrélation. Tout d’abord, nous avons réalisé une série de calculs de simulations des composés binaires MnAs et MnSb pour prédire la valeur du paramètre Hubbard Ueff qui sera utilisé par la suite dans l’approche LSDA + U, destinée à étudier la forte corrélation de ces systèmes. Nos résultats les plus saillants sont obtenus pour Ueff = 3 eV. Donc l’effet important de Ueff prouve son efficacité pour ces deux composés ferromagnétiques. Dans la deuxième partie de ce travail, notre étude est focalisée sur les propriétés des alliages ternaires ferromagnétiques MnAs1−xSbx en fonction de la concentration x, dans la phase NiAs et la phase MnP. Les alliages métalliques hexagonaux et orthorhombiques ont été modélisés en utilisant une supercellule de 64 atomes afin d’étudier l’effet de la variation de la concentration x sur les propriétés de ces alliages. Nous avons montré que les propriétés électroniques telles les densités d’états et les moments magnétiques sont fortement dépendantes de la concentration x en Sb dans les alliages MnAs1−xSbx hexagonaux et orthorhombiques. En outre, le paramètre de Hubbard joue un rôle déterminant dans la prédiction des propriétés électroniques et magnétiques de ces nouveaux alliages dont les mesures expérimentales sont encore non disponibles ou sont difficiles à obtenir. Les résultats obtenus peuvent être utiles pour une compréhension approfondie du magnétisme dans ce type d’alliages qui pourront être des candidats très prometteurs pour des applications spintronique et froid magnétique. Mots-clés : DFT, APW+lo, Structure électronique, Propriétés magnétiques, Alliages Abstract (Anglais) : The work carried out in frame of this thesis is to determine the structural, electronic and magnetic properties of MnX (X = As, Sb) materials and their alloys MnAs1−xSbx in two different structures : The first one at ambient-pressure NiAs-type (Hexagonal) and the second at high-pressure MnP-type (Orthorhombic), in order to examine the effect of the high pressure on the structural and magnetic properties of these compounds and their ternary alloys. The ab initio calculations performed are based on the density functional theory (DFT) and the augmented plane wave method plus local orbitals (APW + lo) using the local spin density approximation plus the Hubbard potential (LSDA + U) for the exchange-correlation potential. First, we performed a series of simulations computations on the binary compounds MnAs and MnSb to predict the Hubbard parameter Ueff that will be used in the LSDA + U approach, which is the method of choice to study the strongly correlated materials. Our most interesting results are obtained for Ueff = 3 eV. So, the important effect of Ueff proves its indication for these two ferromagnetic compounds. In the second part of this work, our study is focused on the properties of the ferromagnetic ternary alloys MnAs1−xSbx depending on the composition x, for the NiAs-type phase and MnP-type phase. Hexagonal and orthorhombic metal alloys have been modeled using a supercell of 64 atoms to study the effect of the concentration change x on the properties of these alloys. We have shown that the electronic properties such as density of states and the magnetic moments are strongly dependent on the composition x of Sb in the hexagonal and orthorhombic alloys MnAs1−xSbx . In addition, the Hubbard parameter has an important role in predicting the electronic and magnetic properties of new alloys which experimental measurements are still unavailable or difficult to obtain. These results can be useful for a thorough understanding of magnetism in this kind of alloy which could be very promising candidates for spintronic applications and magnetic refrigeration. Keywords : DFT, APW+lo, Electronic structure, Magnetic properties, Alloys.
Electronic Structure and Magnetic Properties in Perovskite-Related Materials
(2015-06-09) DJERMOUNI Mostefa; Encadreur: ZAOUI Ali
Résumé (Français) : Cette thèse étude la relation entre la composition, la structure et les propriétés, dans les matériaux perovskites et leurs alliages. Notre recherche a été basée sur les composés perovskites parents SrTiO3, LaCoO3, BiCoO3 et les perovskites inverse RRh3C (R: Terre rare). Nous avons présenté une étude théorique sur les matériaux solides choisis à l’aide d’une méthode ab initio basée sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT). Cette thèse est subdivisée en trois travaux majeurs. Le premier travail est intitulé “Les défauts dans les perovskites: SrTiO3−x”; le second travail est intitulé “L’alliage perovskite: Bi1−xLaxCoO3”; et le troisième travail est intitulé “Anti-perovskites: RRh3C”. Les principaux résultats de la thèse sont: • Dans la première investigation, nous avons effectué une étude détaillée de propriétés structurales et électroniques du composé en bulk SrTiO3; ainsi que les propriétés de défauts lacunaires monoatomique et diatomique du SrTiO3−x en utilisant la méthode de premier principe LDA. La suppression d’un atome d’oxygène dans la maille conventionnelle fait réduire la valence de titane du Ti4+ à Ti3+ et remplace deux octaèdres avec deux pyramides carrés. La similarité des orbitales t2g(xy, xz, yz) de la fonction d’onde du défaut avec tous les atomes de Ti dans la supercellule confirme l’existence d’une conductivité ionique dans le SrTiO3−x. Cependant, la contribution des états profonds eg(3z2 − r2) dans la fonction d’onde du défaut confirme la conductivité électronique. Le SrTiO3−x est donc considéré comme étant un conducteur mixte “électronique-ionique”. • Dans le second travail, en utilisant la méthode de premier principe DFT et le calcul LSDA+U, nous avons effectué une investigation approfondie de l’état fondamental structurale et magnétique des perovskites fortement corrélés BiCoO3, LaCoO3 et leurs alliages Bi1−xLaxCoO3. Dans la stabilité structurale de l’alliage, nous avons trouvé une transition fortement discontinue entre la phase quadratique et la phase rhomboédrique à x = 0, 345. Cette transition structurale est associée à une transition magnétique de l’état magnétique HS à l’état non-magnétique LS. • Dans le dernier travail, nous avons effectué un calcul DFT pour des composés intermétalliques anti-perovskites (perovskites inverses) RRh3C (R = terre rare: La-Gd). A travers le calcul de la structure de bande, la densité d’états et la densité de charge de valence, nous avons trouvé qu’une liaison covalente a été créé par l’hybridation entre l’orbitale t2g de l’atome Rh et les états p − px, py du carbon. En outre, l’orbitale d de Rh (electron) crée avec l’atome C une liaison covalente Rh-C et les autre électrons de cette orbitale participent à la liaison métallique avec les atomes de terre rares. Ce caractère particulier est absent dans les pérovskites conventionnelles, ce qui rend les propriétés des anti-pérovskites différentes. Mots-clés: Théorie de la fonctionnelle de la densité, structure électronique, LSDA+U, structure pérovskite, transition de phase, stabilité structurale, structure magnétique. Abstract (Anglais) : This thesis deals with interconnections between composition, structure and properties, in materials like perovskites and alloys. Our investigations have been based on the bulk materials such as SrTiO3, LaCoO3, BiCoO3, and inverse perovskites RRh3C. We have presented a theoretical study of selected solids using ab inition methods based on the density functional theory (DFT). This thesis is subdivided into three major works. The first work is entitled “Defect in Perovskite: SrTiO3−x”, the second work is entitled “Perovskite alloy: Bi1xLaxCoO3” and the third work is entitled “Anti Perovskites : RRh3C”. The main results of the thesis are: • In the first work, we have performed a detailed investigation of the structural and electronic properties of single and double oxygen vacancy defects in bulk SrTiO3 using first principles LDA method. Removal of one oxygen atom from the lattice reduces two Ti4+ atoms to Ti3+ atoms and replaces two octahedra with two square-pyramids. The similarity of t2g orbitals (xy, xz, yz) in the defect wavefunction of all Ti atoms of the supercell confirms the existence of an ionic conductivity in the SrTiO3x. However, the contribution of deep eg (3z2−r2) in defect wavefunction confirms the electronic conductivity. SrTiO3 is thus considered a mixed electronic-ionic conductor. • In the second work, using the first-principles DFT method and LSDA+U calculations, we have performed a detailed investigation on the structural and magnetic ground states of strongly correlated perovskites, BiCoO3, LaCoO3 and their alloys Bi1−xLaxCoO3. We have found that the structural stability of this alloy between tetragonal-AFM-C and rhombohedral-NM undergoes a strongly discontinuous transition between a Tetragonal-phase and a Rhombohedral-phase at x ≃ 0.345, this structural transition is associated with a spin state transition from HS magnetic state to LS nonmagnetic state. vi • In the last work, we have performed the first-principles DFT calculations for intermetallic antiperovskites (inverse perovskites) RRh3C (R = rare earth: La-Gd) compounds. From the calculated band structures, densities of states and valence charge densities, the hybridization between d − t2g of Rh ion and p − px, py of C atom creates a covalent bonding. Also, the d orbital (electron) of Rh creates the Rh-C bonding with C atom, and other electrons participate to metallic bonding with rare earth atoms. This particular result is absent in the conventional perovskites materials which make the properties of antiperovskites different. Keywords: density functional theory, electronic structure, LSDA+U, perovskite structure, phase transition, structural stability, magnetic structure.
Structure électronique d’une nouvelle classe des composés et alliages demi-Heusler à base des terres rares: Étude de premier-principes
(2015-07-01) HALLOUCHE Abbes; Encadreur: ZAOUI Ali; Co-KACIMI Salima
Résumé (Français et/ou Anglais) : Nous rapportons sur les propriétés électroniques détaillées des composés demi-Heusler RPtBi (R=La,Gd,Lu). LDA+U prévoie que GdPtBi et que RPtBi (R = La, Lu) non magnétique, ce qui est en bon accord avec l'expérience. Dans ce travail, nous présentons également une comparaison entre les propriétés électroniques et magnétiques fournies par DFT et ceux calculés par DFT+U, en l'occurrence l'approximation de la densité locale (LDA), l'approximation du gradient généralisé (GGA) et la fonctionnelle de Becke-Johnson modifié(MBJ). En outre, nous discutons de nos structures de bande calculés et montrons que l'utilisation d'un paramètre Hubbard U et le couplage spin-orbite (SOC) sont essentielles à la précision de différentes propriétés de ces demi-Heusler contenant des atomes de terres rares. Puisque la détermination précise de l'ordre des orbitales, en particulier, Γ6, Γ7, Γ8, reste un défi, l'approche théorique (MBJ + U) présentée ici fourni certainement une grande aide pour prédire la séquence de bande correcte. L’étude de l’effet du dopage de LaPtSb, connue comme un matériau possédant un ordre topologique trivial, par les atomes de bismuth a révélé que ce matériau devient topologiquement non trivial à une certaine concentration ce qui permet d’élargir la famille des candidats des isolants topologiques. We report on the detailed electronic properties of half Heusler compounds RPtBi (R=La, Gd, Lu). LDA+U predict an anti-ferromagnetic GdPtBi and nonmagnetic RPtBi (R=La, Lu) ground states, which are in agreement with the experiment. In this work, we also present a comparison between the electronic and magnetic properties provided by DFT and those computed by DFT+U in the Local Density Approximation (LDA), the Generalized Gradient Approximation (GGA) and the Modiffed Becke–Johnson functional (MBJ). In addition, we discuss our calculated band structures and show that the use of a Hubbard U parameter and the spin–orbit coupling (SOC) are critical to the accuracy of different properties of these half Heusler involving rare earth atoms. Since accurate determination of orbital order, in particular, Γ6, Γ7, Γ8, is still a challenge, the theoretical approach (MBJ+U) presented here is certainly of a great help to predict the correct band sequence. The study of the incorporation of Bismuth atoms in LaPtSb, known that have a trivial band order, reveals that this material becomes topological non trivial compounds at a known concentration this allows us to extend the boundaries of topological insulator candidates.
La structure électronique et magnétique de l’alliage pérovskite GdxSr1‐xFeO3: Étude de premier principe
(2015-07-01) AZZOUZ Mohamed; Encadreur: ZAOUI Ali; Encdreur : KACIMI Salima
محتوى هذه الرسالة يقو م علي استخدام تقنية التجزئة الأحادية للمصفوفة في نظام متعدد المستخدمين للإرسال و الاستقبال و الرصد واستعمال مصفوفة معالجة المعلومة ما قبل الإرسال و ما بعد الاستقبال في نظام البث ألمهبطي للهواتف النقالة. بالإضافة إلي ذلك يتم استعمال نظام الشيفرة الزمكاني بإدماجه مع نظام تعدد الموجات الحاملة التعامدية حيث نقوم آذلك باقتراح نظام التشفير علي مستوي قاعدة البث والإرسال. هاتان التقنيتان تقومان بالأساس علي توفر معلومة تقنية حول قنوات البث لجميع مستخدمي شبكة الهاتف النقال علي مستوي قاعدة البث و الإرسال لكن يتم تجزئة قناة آل مستخدم علي حدي و التي تتمثل في قناة متعددة الإرسال و الاستقبال لجميع المستخدمين إلي قنوات فرعية متوازية و مستقلة. بعد ذلك تتم مقارنة التقنيتان الهجينتان مع تقنية التشفير الزمكاني العمودي الطبقي. نتائج المحاآاة أظهرت أن معالجة المعلومة ما قبل الإرسال بتقنية الإجبار الصفري أفضل من تقنية الرصد بنظام الشيفرة الزمكاني العمودي و تقنية التشفير عند البث و الإجبار الصفري عند الاستقبال في قنوات الانتقاء الترددي. إذن هذه التقنية تقوم باستغلال التعدد الزمني و المكاني والترددي للإرسال. Résumé (Français et/ou Anglais) : Le calcul de la structure électronique basés sur la théorie de la fonctionnelle de densité avec l'approximation de la densité locale de spin plus la correction Hubbard-U (LSDA+U) pour les alliages pérovskites GdxSr1-xFeO3 avec les concentrations du gadolinium (Gd) variant de 0% à 100% ont été réalisées en utilisant la méthode des ondes planes augmentées linéarisées à potentiel total. Les stabilités structurales et magnétiques de GdxSr1-xFeO3 ont été abordées. Les calculs LSDA+U montrent que pour la concentration du gadolinium (Gd) x ≤ 0,676, la structure favorisé est une phase cubique ferromagnétique, tandis que pour la concentration du gadolinium (Gd) x ≥ 0.676, la phase orthorhombique antiferromagnétique est favorisée. Les propriétés de l'état fondamentales calculées, la constante d'équilibre de réseau, le module de compressibilité sont en bon accord avec les résultats expérimentaux. Nos résultats montrent que les trous introduits par la substitution de l’atome Sr dans une structure orthorhombique a principalement le caractère 3d du Fe, qui sont responsables de la réduction de l’énergie gap. Grâce aux calculs DOS, tous les alliages cubiques sont trouvés des métaux sauf pour la concentration x = 0,125 où le matériau adopte le caractère demi-métal. Electronic structure calculations based on density-functional theory with the local spin densityapproximation with Hubbard-U corrections (LSDA+U) for GdxSr1-xFeO3 perovskite alloys with gadolinium (Gd) concentrations varying from 0% up to 100% have been performed using the accurate full-potential linearized augmented plane wave method. The structural and magnetic stabilities of GdxSr1-xFeO3 were addressed. LSDA+U calculations show that for gadolinium (Gd) concentration x ≤ 0.676, the favored structure is a ferromagnetic cubic phase, while for gadolinium (Gd) concentration x ≥ 0.676, the favored structure is an antiferromagnetic orthorhombic phase. The calculated ground state properties, the equilibrium lattice constant, bulk modulus are in good agreement with experimental results. Our results show that the holes introduced by Sr substitution in an orthorhombic structure have mainly Fe 3d character, which are responsible for the reduction of the bad gap. Through the DOS calculations, all cubic alloys are founded metals except for the concentration x = 0.125 where the material adopts the half-metallic character
Contribution à l’étude des propriétés structurales, élastiques et thermodynamiques des anti-fluorites Na2X (X=S, Se et Te) par la méthode ab-initio (FP – LAPW).
(2015-11-30) BIDAI Kada; Encadreur: AMERI Mohammed
Résumé (Français et/ou Anglais) : Nous avons effectué des calculs du premier principe de l'énergie totale sur les propriétés structurales, élastiques et thermodynamiques de la série des composés Na2S, Na2Se et Na2Te. Nous avons appliqué la méthode des ondes planes linéairement augmentées à tout électron plus orbitale localisé (FP-LAPW+lo) et qui est basée sur la théorie de la fonctionnelle de densité (DFT) en utilisant l'approximation du gradient généralisé(GGA). Le modèle quasi-harmonique de Debye, en utilisant l’ensemble des calculs de l'énergie totale en fonction du volume obtenus est appliqué pour étudier les effets thermiques de ces matériaux. Les effets de la température et de la pression sur les paramètres structuraux, la capacité calorifique, la dilatation thermique, l’entropie et la température de Debye sont déterminés à partir de la fonction de Gibbs du non-équilibre. Mots-clés: FP-LAPW; DFT; GGA ; Coefficients de pression ; Propriétés thermiques. We have carried out a first-principles total-energy calculations of structural, elastic and thermal properties for the compounds Na2S, Na2Se et Na2Te. We have applied the full-potential linearized augmented plane waves plus local orbital (FP-LAPW+lo) method based on the density functional theory (DFT) using the generalized gradient approximation (GGA).The quasi-harmonic Debye model, using a set of total energy versus volume calculations obtained with the FP-LAPW+lo method which is applied to study the thermal effects. Temperature and pressure effects on the structural parameters, heat capacities, thermal expansions, entropy and Debye temperatures are determined from the non-equilibrium Gibbs functions. Key-words: FP-LAPW; DFT; GGA; Pressure coefficient ; Thermal properties
The magnetic properties in transition metal-doped chalcopyrite
(2015-12-03) Bouhani Benziane Hamida; Encadreur: Sahnoun Mohammed
Résumé (Français et/ou Anglais) : L’étude des semi-conducteurs magnétique dilués (DMS) constitue, depuis plusieurs années, un sujet de recherché majeur en physique de la matière condensée. L’intérêt de ces composé est double, puisqu’ils sont, à la fois, des matériaux semi-conducteurs, et ferromagnétiques. Ce travail présente une contribution à l’étude des propriétés des matériaux chalcopyrites ZnSnAs2 et ZnSiAs2 dopé Mn. Les calculs des différentes propriétés structurales, électronique et magnétique ont été réalisé en se basant sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT), dont la méthode des ondes planes augmentées (LAPW) a été utilisée. On emploi l’approche supercell pour étudier l’effet du dopage du manganèse sur les interactions magnétiques dans ZnSnAs2 et ZnSiAs2 dopé Mn. L’étude détaillée de la densité d’état totale et partielle nous a permis de déterminer le type d’hybridation, i.e. interaction d’échange entre l’orbitale p de l’Arsenic et l’orbital d de Manganèse. Cette interaction d’échange induite un couplage ferromagnétique pour le composé ZnSiAs2 dopé Mn pour toute les distance entre pairs Mn, et pour le ZnSnAs2 dopé Mn le caractère AFM est le plus dominant énergétiquement sauf pour la distance la plus proche entre pairs Mn où dans ce cas le caractère FM est stable. Mots-clés : Semi-conducteurs Ferromgnetiques Dilués ; DFT ; LAPW ; Supercell. Abstract For several years, the study of the diluted magnetic semiconductors (DMS) has constituted a major subject of research in the condensed matter’s physics. The interest of these compounds is double, since they are, at the same time, semiconductors, and ferromagnetic materials. This work presents a contribution to the properties study of a diluted ferromagnetic semiconductor ZnSnAs2 and ZnSiAs2 doped Mn. Calculations of the various structural, electronic and magnetic properties were based on the density functional theory (DFT). In which the method of the linearized increased plane waves (LAPW) was used. We employment the supercell’s approach to study the dropping’s effect of manganese on the magnetic interactions in ZnSnAs2 and ZnSiAs2 doped Mn. The detailed study of the total and partial density of states has allowed us to determine the type of hybridization, ie exchange interaction between the p orbital of Arsenic and Manganese d orbital. the exchange interaction between a Mn pairs is found to oscillate with the distance between them. Consequently, the AFM alignment is energetically favored in Mn-doped ZnSnAs2 compounds, except for low impurity concentration associated with lower distances between neighboring Mn impurities, in this case the stabilization of FM increases and FM coupling for Mn- doped ZnSiAs2 . Key words: Diluted Ferromagnetic Semiconductors; DFT; LAPW; Supercell
Etude des propriétés structurales et électroniques des hétérostructures semi-conductrices
(2015-12-03) BOUCHAREF Mohamed; Encadreur: BENALIA Salah Eddine; Co-Encadreur: RACHED Djamel
Résumé (Français) : Dans ce travail, nous présentons les résultats d'une étude de premier principe des propriétés structurales et électroniques pour les composés binaire CdTe et ZnTe et leur super-réseaux (CdTe)n/(ZnTe)n pour les cinq configurations (n = 1 à 5) dans la phase zinc-blende. La méthode de calcul est basée sur la méthode linéaire des orbitales muffin-tin (FP-LMTO). L'énergie d'échange et de corrélation est décrite dans l'approximation de la densité locale (LDA) en utilisant le paramétrage Perdew-Wang y compris une approximation du gradient généralisé (GGA). Les propriétés structurales calculées de composés CdTe et de ZnTe sont en bon accord avec les données expérimentales et théoriques disponibles. Nous avons également effectué des calculs de structure de bande pour les composés binaire CdTe et ZnTe et de leur super-réseaux (SR) (CdTe)n/(ZnTe)n. D'après les résultats des propriétés électroniques, nous constatons que les matériaux CdTe et ZnTe et leurs super-réseaux ont la valeur du gap direct. La valeur du gap direct diminue avec l'augmentation du nombre de monocouche n. Abstract (Anglais) : In this work, We present the results of a first-principles study of the structural and electronic properties of binary CdTe and ZnTe compounds and their (CdTe)n/(ZnTe)n superlattices (SLs) for the five configurations (n = 1 to 5) in zinc-blende phase. The computational method is based on the full-potential linear muffin tin orbitals method (FP-LMTO). The exchange and correlation energy is described in the local density approximation (LDA) using the Perdew–Wang parameterization including a generalized gradient approximation (GGA). The calculated structural properties of CdTe and ZnTe compounds are in good agreement with available experimental and theoretical data. We have also carried out band-structure calculations for the binary CdTe and ZnTe compounds and their (CdTe)n/(ZnTe)n superlattices (SLs). From the results of the electronic properties, we find that the parent material CdTe and ZnTe and their superlattices have a direct band gaps. The fundamental band gap decreases with increasing the number of monolayer n.
Une étude de premier principe des propriétés structurales, mécaniques, électroniques et magnétiques d'une nouvelle série des alliages quaternaires d’Heusler CoFeMnZ avec (Z = Si, As et Sb).
(2015-12-03) ELAHMAR Mohamed Hichem; Encadreur: RACHED Djamel; Co-Encadreur: SEHIL Mohamed
Résumé (Français et/ou Anglais) : Français : Les propriétés structurales, mécaniques, électroniques et magnétiques de la série des alliages Heusler CoFeMnZ avec (Z = Si, As, et Sb) ont été étudiées théoriquement. L'objectif est de chercher des nouveaux matériaux ferromagnétiques, demi-métalliques stable avec des températures de Curie plus élevées que la température ambiante. La série de CoFeMnZ (Z = Si, As et Sb) présentent un caractère ferromagnétique demi-métallique avec un moment magnétique élevé dont ladomination du moment magnétique du Mn. A la fin, il à été observé que tous les composés ont des températures de Curie élevées avec des polarisations de spin élevé. Anglais : The structural, mechanical, electrical and magnetic series of Heusler alloys with CoFeMnZ (Z = Si, As, and Sb) were theoretically investigated. The objective is to look for new ferromagnetic materials, semi-metallic steady with higher Curie temperatures than room temperature. Series CoFeMnZ (Z = Si, As and Sb) have a half-metallic ferromagnetic character with a high magnetic moment ladomination which the magnetic moment of Mn. At the end, it has been observed that all the compounds have high Curie temperatures with high spin polarization.
Contribution à l’étude des propriétés physiques de l’alliage CuCl1-xIx par la méthode FP – LMTO
(2015-12-09) Hachemane Djelloul; Encadreur: Ameri Mohammed
Résumé : Le but de ce travail est d'étudier les propriétés structurales, électroniques, thermodynamiques des binaires CuCl et CuI et leur alliage. Pour ceci, nous avons utilise la méthode FP-LMTO (Full Potentiel linear muffin-tin orbital) dans le cadre de la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT). L'énergie d'échange et de corrélation est décrite dans l’approximation du gradient généralisée (GGA) en employant la para métrisation de Perdew-Wang. Nous avons étudie l'effet de la composition sur les propriétés structurales telles que le paramètre d’équilibre, le module de compressibilité et les énergies des structures de bande. Nous rapportons les résultats concernant la variation des structures de la bande directe et indirecte aussi que le paramètre de désordre . En utilisant l'approche de Zunger, les origines microscopiques de la structure de bande du paramètre de courbure ont été détaillées et expliquées. En outre à la méthode (FPLMTO). Un accord raisonnable est trouve de la comparaison de nos résultats avec d'autres calculs théoriques. Mots clés: AlP, InP, alliage, DFT, FP-LMTO. Abstract The aim of this work is to study the structural, electronic and thermodynamic properties, of CuCl and CuI and their alloy. For this, we use the full-potential linear muffin-tin orbital(FP-LMTO) method in the framework of density-functional theory (DFT). The exchange and correlation energy is described in the generalized gradient approximation (GGA) using Perdew-Wang parameterization We have investigated the effect of composition on structural properties such as lattice constants, bulk modulus and band gap. We report the results concerning the variation of the gaps and crossover of the direct, indirect band gap and the bowing. Using the approach of Zunger, the microscopic origins of band gap bowing have been detailed and explained. In addition, to (FP-LMTO) method. A reasonable agreement is found from the comparison of our results with other theoretical calculations. Keywords: CuCl , Cu I, Alloy, DFT, FP-LMTO.
Etude des propriétés structurales, électroniques, élastiques et magnétiques des alliages Heusler CoRhMnZ (Z = Al,Ga,Ge et Si)
(2015-12-10) BENKABOU Mohamed; Encadreur: BENKHATOU Noureddine
Résumé (Français et/ou Anglais) : Résumé : Premier principe de calcul est effectué pour prédire la structure électronique et les propriétés élastiques et magnétiques des alliages Heusler CoRhMnZ (Z = Al, Ga, Ge et Si). Les calculs emploient la linéarisé onde plane plein potentiel augmentée. Les change-corrélations sont traités dans le gradient rapprochement généralisé de PerdeweBurke et Ernzerhof (GGA-PBE). Les calculs de la structure électronique montrent que ces composés présentent une lacune dans la bande des états minoritaires et sont clairement ferromagnétiques semi-métalliques, à l'exception de la CoRhMnAl et CoRhMnGa, qui sont ferromagnétiques simples près de la semi métallique dans la nature. Les composés CoRhMnGe et CoRhMnSi et leurs moments magnétiques sont en accord raisonnable avec la règle Slater-Pauling, qui indique le semi-métallique et haut spin polarisation pour ces composés. Lors des transitions de pression, ces composés subissent une transition de phase structurale de la phase d’Y-type I → Y-type II. Nous avons déterminé les constantes élastiques C11, C12 et C44 et leur dépendance de pression, qui ne l'ont pas déjà été établie expérimentalement ou théoriquement. Abstract : First-principle calculations are performed to predict the electronic structure and elastic and magnetic properties of CoRhMnZ (Z =Al, Ga, Ge and Si) Heusler alloys. The calculations employ the full-potential linearized augmented plane wave. The exchange-correlations are treated within the generalized gradient approximation of Perdew-Burke and Ernzerhof (GGA-PBE). The electronic structure calculations show that these compounds exhibit a gap in the minority states band and are clearly half-metallic ferromagnets, with the exception of the CoRhMnAl and CoRhMnGa, which are simple ferromagnets that are nearly half metallic in nature. The CoRhMnGe and CoRhMnSi compounds and their magnetic moments are in reasonable agreement with the Slater-Pauling rule, which indicates the half metallicity and high spin polarization for these compounds. At the pressure transitions, these compounds undergo a structural phase transition from the Y-type I → Y-type II phase. We have determined the elastic constants C11, C12 and C44 and their pressure dependence, which have not previously been established experimentally or theoretically.
Etude de premier principe de la structure électronique et du magnétisme dans le ZnO dopé par les ions terres rares.
(2015-12-15) BENOSMAN FEDL ALLAH; Encadreur: DRIDI ZOULIKHA
Résumé (Français et/ou Anglais) : Abstract In this work, the electronic structure and the magnetic properties of ZnO doped with rare earth ions (RE = Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er et Tm) were studied using the full-potential linearised augmented-plane wave (FP-LAPW) which is based on the functional theory density (DFT). Calculations have shown that the magnetic coupling between the rare earth ions in the nearest neighbors sites is antiferromagnetic for Gd,Dy and Tm doped ZnO and ferromagnetic for ZnO: RE (RE = Eu, Tb, Ho and Er). For ZnO: Eu, the 4f states interact with the energy levels that define the bottom of the conduction band, which is not the case of other materials. This indicates the reliability of spin polarized carriers in the ZnO: Eu. To determine the origin of ferromagnetism, the influence of n-type and p-type doping was studied, the oxygen and zinc vacancies (VO, VZn) as well. For ZnO:Eu, ferromagnetism can be improved by the injection of holes and oxygen vacancies. The ZnO:Gd is found to favour the antiferromagnetic phase. The ferromagnetism can be achieved by appropriate electron doping and generation of oxygen vacancies. Doping electrons and holes also appears to have an effect on other materials. Résume Dans ce travail, la structure électronique et les propriétés magnétiques du ZnO dopé par les terres rares (RE = Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er et Tm) ont été étudiées et cela en utilisant la méthode des ondes planes augmentées avec linéarisation et potentiel total (FP-LAPW) qui est basée sur la théorie de la fonctionnelle de densité (DFT). Les calculs ont montré que le couplage magnétique entre les ions terre rares dans les sites proches voisins est antiferromagnétique pour le ZnO dopé par le Gd, Dy et Tm et ferromagnétique pour le ZnO:RE (RE= Eu, Tb, Ho et Er). Pour le ZnO:Eu, les états 4f interagissent avec les niveaux d'énergie qui définissent le bas de la bande de conduction, ce qui n'est pas le cas des autres matériaux. Ceci indique la fiabilité des porteurs à spin polarisés dans le ZnO:Eu. Afin de déterminer l'origine du ferromagnétisme, l'influence du dopage du type n et p ainsi que celle des lacunes d'oxygène et du zinc (VO, VZn) a été étudiée. Pour le ZnO:Eu, le ferromagnétisme peut être amélioré par l'injection de trous et des lacunes d'oxygène. Pour le ZnO:Gd qui présente une phase antiferromagnétique à l'état fondamental, le ferromagnétisme peut être généré pour une concentration élevée des électrons. Le dopage en électrons et trous semble aussi avoir de l’effet sur les autres matériaux.
Contribution à l'étude des propriétés physiques des alliages CaxZn1-xO et CaxZn1-xS par la méthode ab-initio FP-LMTO.
(2016-02-03) ADJADJ Aze Eddine; Encadreur: AMERI Mohammed
الملخص (بالعربية) : إن الخصائص الهيكلية والالكترونية من أشباه الموصلات الثنائية II-VIل CaS, ZnS, CaO, ZnO و سبائكه S CaxZn1-xفي الدور B3 وCaxZn1-xO في المرحلة B1 ، تم تصميمها لتطوير الآثار و الاستبدال في المجال 0≤x≤1 . ولهذا الغرض تمت حسابات المبدأ الأول للنظرية الوظيفية للكثافة التي استخدمت عبر طريقة FP-LMTO.لدراسة طاقة التبادل والترابط استعمالنا تقريب كثافة الموضع LDAوتقريب التدرج المعمم GGA. ولقد درسنا الخصائص البنيوية مثل عناصر التوازن وكذلك حساب عامل الانضغاطية مع طاقات الفرق في البنية. وأعطينا كنتائج اختلاف الفرق في البنية وأيضا عامل الانحناء باستعمال المقاربة Zunger and al من خلال المبادئ المجهرية لبنية معامل الانحناء التي شرحت بطريقة مفصلة، ثم العثور على اتفاق معقول بين نتائجنا والحسابات النظرية الأخرى. Résumé (Français et/ou Anglais) : Résumé Les propriétés structurales et électroniques des matériaux binaire semi-conducteurs II-VI ZnS, ZnO, CaO, CaS et leurs alliages CaxZn1-XS dans la phase B3 (Zinc-Blind) et CaxZn1-xO dans la phase B1 (Rocksalt) sont étudiés, pour élaborer les effets de substitution de Ca en ZnO et ZnS dans l'intervalle 0 ≤ x ≤ 1. A cet effet, les calculs du premier principe de la théorie de la fonctionnelle de la densité DFT sont utilisés via la méthode full-potential linear muffin-tin orbital (FP-LMTO). Les énergies d'échange et de corrélation sont décrites dans l'approximation du gradient généralisé (GGA) et l'approximation de la densité locale (LDA). L'effet de la composition sur le paramètre de réseaux, le module de compressibilité et de la bande est étudié. Les paramètres structuraux d'équilibre pour le CaxZn1−xO et CaxZn1−xS sont obtenus à partir des calculs de minimisation de l'énergie. Les structures électroniques de CaxZn1−xO et CaxZn1−xS sont calculés et analysés en termes de la contribution de s et le Zn p, S s, et Ca s et les états p. En utilisant l'approche de Zunger et ses collaborateurs, l'origine microscopique de la courbure de bande a été expliquée. Le paramètre de désordre (Bowing) se trouve à être principalement causée par l'effet de transfert de charge chimique. Les masses effectives des électrons, trou (lourd et léger) sont également calculées. Mots clés: ZnO, ZnS, CaO, alliage, bowing, FP-LMTO. Abstract The structural and electronic, properties of the binary II-VI semiconductors CaS, ZnS, CaO, ZnO and their alloy CaxZn1−xS in the B3 (zinc blend) phase and CaxZn1−xO in the B1 (Rocksalt) phase are investigated to elaborate the effect of substitution of Ca in ZnO and ZnS in the range 0 ≤ x ≤ 1. For this purpose, first principal density functional calculations are used via the full-potential linear muffin-tin orbital (FP-LMTO). The exchange and correlation energies are described in the generalized gradient approximation (GGA) and local density approximation (LDA). The effect of composition on the lattice constant, bulk modulus and band gap was investigated. The equilibrium structural parameters for CaxZn1−xO and CaxZn1−xS are obtained from the total energy minimization calculations. The electronic structures of CaxZn1−xO and CaxZn1−xS are calculated and analyzed in terms of the contribution of the Zn s and p, S s, and Ca s and p states. Using the approach of Zunger and co-workers, the microscopic origin of the band gap bowing has been explained. The disorder parameter (gap bowing) is found to be mainly caused by the chemical charge transfer effect. The electron (hole) and valence effective masses are also calculated. Keywords: ZnO, ZnS, CaS, CaO, alloy, bowing, FP-LMTO.
Contribution à l’étude des propriétés structurales, magnétiques, élastiques, thermodynamiques et électroniques des alliages à base de terre rare HoX (X= N, O, S et Se ) par la méthode du potentiel total des ondes planes augmentées linéarisées (FP-LAPW).
(2016-02-07) BELKHARROUBI FADILA; Encadreur: AMERI MOHAMMED
Résumé (Français) : Le travail nous avons utilisé ne méthode ab-initio pour calculer les propriétés structurale, magnétique, constantes élastiques, propriétés thermodynamique et propriétés électroniques des composés a base d’Holmium HoX (X= N, O, S et Se) et cela en utilisant la méthode des ondes planes augmentées linéarisées potentiel (FP-LAPW) implanté dans le code de WIEN2k. la fonctionnelle d’échange et de corrélation a été traité par l’approximation du gradient généralisé (GGA). Nous avons déterminé les caractéristiques spécifiques de chacun de ces matériaux sur le plan structural pour huit différentes structures: B1, B2, B3, B4, B10, B81, Bh et L10. Les propriétés magnétiques, élastiques et thermodynamiques, et électroniques, dans la phase la plus stable NaCl et dans les conditions ambiantes de température et de pression. Les propriétés électroniques de nos composé tout en prenant compte de l’effet du potentiel Hubbard , approximation (GGA+ U) pour faire face aux électrons fortement corrélés 4f- Ho. Mots-clés: calcul ab initio , properties structurales,propriétés elastiques, propriétés thermodynamiques , HoX ( X = N, O, S, Se). Abstract (Anglais) : Our thesis boils down to the study of the electronic structure of the compounds of Holmium based on rare earth, HoX (X = N, O, S and Se) .We determined the specific characteristics of each of these materials on the structural plan eight different structures such as B1, B2, B3, B4, B10, L10, Bh, B81. We have investigated the magnetic, elastic, thermodynamic and electronic most stable NaCl phase at ambient condition of temperature and pressure. We have studied these properties by means of accurate first principle total energy calculations using the full-potential linearized augmented plane wave method (FP-LAPW), The calculations were performed within the generalized gradient approximation (GGA) for the exchange –correlation potential. We computed the electronic properties of our four compounds using the GGA+U approximation to view the correlation effect 4f electron of rare earth. Key words: Ab initio calculations, structural properties, elastic thermodynamic properties , HoX ( X = N, O, S, Se).
Etude du premier principe des propriétés structurales, électroniques, et magnétiques de la nouvelle classe des alliages Heusler
(2016-02-25) KHETIR Mohammed Amine; Encadreur: Rozale Habib; Co-Encadreur: LAKDJA Abdelaziz
الملخص (بالعربية) : :ملخص إنّ مجموعة من المعادن المسمات خلائط هسلار قد تم التنبوء أنّها تحمل خصائص أنصاف المعادن عند درجة حرارة معتدلة من أهم الميادين التي تستعمل فيها هي سبين ترونيك لانّها تملك درجة حرارة كوري عالية و إستقطاب قد يصل إلى مائة بالمائة و مجموعة معادن نصف هسلار الفيرومغناطيسي حضي بدراستنا في هادا العمل نقدم دراسة نظرية لهده المواد باستعمال طريقة المبدء الإول أبينسيو و طريقة إستغلال المعلومات و دالك لمعاينة الخصائص الهيكلية و الإلكترونية و المغنطيسية لهذه المواد Résumé (Français et/ou Anglais) : Abstract In search of half-metallic ferromagnetism, we have studied the electronic structure and magnetic properties based on density functional theory (DFT) within the generalized gradient approximation (GGA) and GGA plus modified Becke and Johnson as the exchange correlation for XCsSr (X = C, Si, Ge, and Sn) half-Heusler compounds. The strong spin polarization of p orbital for C, Si, Ge, and Sn atoms is found to be the origin of ferromagnetic for all compounds leading to a total magnetic moment 1 µB. Résumé: Dans le domaine de recherche du ferromagnétisme semi métallique, on a fait l’étude structurale électronique et magnétique du composé hypothétique XCsSr ( X= C, si, Sn et Ge) en utilisant la méthode ( DFT) la théorie de la fonctionnelle de la densité avec l’approximation du gradient généralisé (GGA) et la GGA + MBj, et la forte polarisation en spin des orbitales p des Atomes C, Ge, Sn, et Si s’avers l’origine de l’état fondamental ferromagnétique conduisant à moment magnétique total égal à 1 µB.
Contribution à l’étude des propriétés physiques et optiques des nanowires et nanotubes
(2016-06-30) ADDA BEDIA Wafaa; Encadreur: BENZAIR Abdelnour
الملخص(بالعربية): فى هذه الورقة, الخصائص الحرارية رضوخهم المتقاعدة من انابيب الكربونية احاديةالطبقةالمتعرحة(SWCNT) المضمنةفى المعاملمطاطة متوسطة التحقيق النهائى جديد من الدرجة الاولى NNFSDTتشوه القص النظرية) . هذا النموذج وكذلك يراعى اثر من اثار الانابيب الكربونيةالمستعرضة تشويها فى الاثار, تتم اضافة , المعلمة راديو ستريو وينكلر,نسبة الارتفاع الى العرض (L/d) وعدد من النمط) الحصول علي معامل القص و معامل يونغ لنانو انابيب الكربونية احادية الطيقةالمتعرحة باستخدام نمودج الطاقة المعادلة معالاخد الاعتبار كل من الشراليتي و تاتير السلم علي اساس نمودج غير محلي كل هده المؤتراتاضهرت نتائج علي درجة الحرارة (. وتوضح النتائج فى هذا العمل يمكن ان توفر معلومات هامة التي تكون فيهة المعادن عنصر اساسي. كلمات مفتاحيه انابيب الكربونية احادية الطبقة و درجة الحرارةو تاتير السلم و تشوه القص النظرية وانابيب خيطية Résumé (Français et/ou Anglais) : In this paper, the thermal buckling characteristics of armchair single-walled carbon nanotube (SWCNT) embedded in a one-parameter elastic medium are investigated using a new nonlocal first-order shear deformation theory (NNFSDT). The model present as well as takesinto account the scale effect the effects of transverse deformation of the nanotubes, the nonlocal effects (e_0 a), the parameter of the modulus Winkler (k_w), the aspect ratio (L/d) and the numberofmode(m). The equivalent of the Young modulus as well as the modulus of deformation SWCNT is obtained by employing the equivalent model of energy.A solution of the non-dimensional critical temperature of buckling is obtained in this investigation. Theresultsillustratedinthisworkcanprovideinvaluableandsignificantinformationfortheanalysisand thedesignofthenew generationofthenanotubes aswell asthethermal characteristicsofthenanotubesmonowall“SWCNT”. Keywords: Carbon nanotube , Critical buckling temperature, Scale effects, armchair single-walled carbon nanotube (SWCNT), new nonlocal first-order shear deformation theory (NNFSDT),nanowires.
Contribution à l’étude des propriétés physiques des Phases MAX Crn+1GeCn (n=1 , 2 , 3 et 4) par la méthode FP - LAPW.
(2016-06-30) Benouis Mimoun; Encadreur: Ameri Mohammed
Résumé (Français et/ou Anglais) : Abstract Using ab initio calculations, we have studied the structural, electronic properties of max phases Crn+1GeCn (n = 1, 2, 3 and 4) by the full-potential linearized augmented-plane wave (FP-LAPW) implemented by the WIEN2k code under the density functional theory (DFT). We used the generalized gradient approximation (GGA) for the term of the potential for exchange and correlation to calculate structural properties, The results are generally in good agreement with other theoretical and experimental results available. We also determined the energies of formation and cohesions carbon-based compounds that allow us to say that the synthesizing these compounds can be achieved. For electronic properties, and starting with the band structure, our calculations do no band gap has given to the Fermi level. This result confirms the metallicity of these materials. The densities of total and partial state confirm hybridization s-p-d at the top of the valence band. We agreed also investigated the magnetic stability and electronic properties of the compound Cr2GeC using the framework of an all-electron full-potential linearized augmented-plane wave (FP-LAPW) method within the generalized gradient (GGA) and +U corrected (GGA+U) approximations. An antiferromagnetic spin ordering of Cr atoms is shown to be the grand state for this compound. Based on its electronic band structures and density of state (DOS), Cr2GeC has a metallic character, and from the analysis of the site and momentum projected densities, it is deduced that the bonding is achieved through hybridization of Cr-3d with C-2p states and Cr-3d with Ge-3p states. It is also pointed out that the Cr–C bonding is more covalent than that of Cr–Ge. Résumé : Nous avons étudié les propriétés structurales, électroniques des phases max Crn+1GeCn (avec n = 1, 2, 3 et 4) par la méthode des ondes planes augmentées et linéarisées (FP-LAPW) implémentée par le code Wien2k dans le cadre de la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT). Nous avons utilisé l'approximation du gradient généralisé (GGA) pour le terme du potentiel d'échange et de corrélation pour calculer les propriétés structurales,les résultats obtenus sont en général en bon accord avec d’autres résultats théoriques et expérimentaux disponible .Nous avons également déterminé les énergies de formation et cohésions des composés à base de carbone, qui nous permettent de dire que la synthétisation de ces composés peut être réalisée. Pour les propriétés électroniques, et en commençant par la structure de bande, nos calculs n’ont donnée aucun gap de bande au niveau de Fermi. Ce résultat confirme la métallicité de ces matériaux. Les densités d’état totales et partielles confirment l’hybridation s-p-d au sommet de la bande de valence. Nous avons convenu aussi d'une étude comparative sur les propriétés structurales, électroniques et magnétiques de Cr2GeC basés sur la théorie fonctionnelle de la densité dans le formalisme GGA et GGA + U. Nous avons constaté que GGA + U décrivent bien les paramètres structurales. Nous avons démontré que l'effet de la structure à couches empilées sur la liaison entre les atomes et a trouvé l'ordre antiferromagnétique des atomes de Cr pour être l'état d’équilibre de ce matériau. Les propriétés électroniques (DOS) illustrent une hybridation claire de Cr-3d et C-2p, orbitals Ge-3p dans une large gamme d'énergie.
Contribution à l’étude des propriétés physiques de l’alliage Skutterudites CeRu4P12 par la méthode FP – LMTO.
(2016-07-03) Berrahal Mokhtar; Encadreur: Ameri Mohamed
Résumé (Français et Anglais) : Résumé: Le sujet de la thèse concerne l’étude des propriétés structurales électroniques élastiques et thermodynamiques des skutterudites en utilisant la méthode Full Potentiel linear muffin-tin orbital (FP-LMTO). Cette étude s’appuiera sur de la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT). L’énergie d’échange et de corrélation est décrite dans l’approximation du gradient généralisée (GGA) en utilisant les paramètres de perdew. Ces matériaux ont révélé récemment beaucoup d’intérêt dans la communauté des sciences des matériaux. Les paramètres structuraux sont déterminés. D'après les résultats des propriétés électroniques, nous constatons que les skutterudites de type CeRu4P12 ont un étroit gap, ainsinous avons expliqué et bien détaillé les paramètres de courbures, la masse effective, la capacité calorifique et le coefficient de dilatation thermique. Une cohérence a été montrée entre nos résultats et ceux d'autres calculs théoriques et d’autres données expérimentales. Abstract: The subject of the thesis concerns the study of the structurals, electroniques,elastics and thermodynamics properties of skutterudites using the method Full potential linear muffin-tin orbital (FP-LMTO). This study will build on the theory of density functional (DFT). The energy exchange and correlation is described in the generalized gradient approximation (GGA) using Perdew settings. These materials have recently shown great interest in the materials science community. The structural parameters are determined. According to the results of the electronic properties, we find that skutterudites of CeRu4P12 have a narrow gap, so we explained and detailed settings curvatures, the effective mass, heat capacity and coefficient of thermal expansion. Consistency was observed between our results and those of other theoretical calculations and other experimental data. Keywords :Skutterudite; FP-LMTO; Alloys; Bowing Parameter;Elastic properties; Electronic properties; Debye temperature, CeRu4P12.
Contribution à l’étude des propriétés structurales, élastiques, thermodynamiques et électroniques des matériaux II-VI et de l'alliage skutterudite UFe4Sb12 par la méthode ab-initio FP-LMTO
(2016-07-03) DAHO Salah Eddine; Encadreur: AMERI Mohammed
Résumé (Français et/ou Anglais) : Our work is to study the structural and electronic properties of binary compounds ZnS, ZnO and OxS1-xZn alloy, and the structural, elastic, thermodynamic, electronic and magnetic properties of the filled skutterudite UFe4Sb12. In this context the calculations were performed by the FP-LMTO method (Full Potential Linear muffin-tin orbitals) based on the functional theory of density (DFT) with the local density approximation (LDA), the generalized gradient approximation (GGA) and local spin density approximations (LSDA). For the electronic properties of binary show that these materials are semiconductors and have a direct gap. The physical properties of the OxS1-xZn alloy have been calculated by introducing the Zunger approach to determine the bowing parameter. The calculated elastic constant increase linearly under the effect of the pressure. For thermodynamic properties of skutterudite UFe4Sb12 have been studied with the GIBBS program which is based on the quasi-harmonic model of Debye. Finally the electronic and magnetic properties for UFe4Sb12 confirming the metallic and antiferromagnetic character of these. Moreover, many advanced and research must be given particular attention in the study of other properties. Keywords: DFT, FP-LMTO, ZnS, ZnO, ternary alloy, skutterudite UFe4Sb12.