- [ VRPG-Doc-Sc] Sciences physiques --- علوم فيزيائية
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- ItemSimulations de l’effet des défauts dans les semi-conducteurs demi-Heusler(2017-05-18) MEHNANE Haounana; Encadreur: Zaoui Ali:الملخص (بالعربية) لقد قمنا بدراسة الخصائص البنيوية والالكترونية للمركبات نصف-هوسلار مقارنة مع أشباه النواقل 5-3 باستخدام عمليات حسابية-مبدئية استنادا الى نظرية دالية كثافة في هذا العمل ، سنوضح تشابه البنية الالكترونية لهذه المواد مع أشباه النواقل 5-3 من خلال تحليل ثوابت الشبكة البلورية ، الموانع الطاقوية والثوابت العازلة الساكنة في الضغط الاعتيادي لتقديم مرشحين جدد للأجهزة الألكتروضوئية Résumé (Français et/ou Anglais) : Nous avons étudié les propriétés structurales et électroniques des composés demi-Heusler comparés avec les semi-conducteurs III-V en utilisant des calculs de premier principes basés sur la théorie de la fonctionnelle de densité. Dans ce travail, nous démontrons la similarité de la structure électronique de ces matériaux à celle des semi-conducteurs III-V à travers l'analyse des paramètres de maille, des gaps d’énergie et des constants diélectriques statiques à la pression ambiante pour prévoir de nouveaux candidats pour les dispositifs optoélectroniques.
- ItemÉtude théorique de nouveaux matériaux absorbeurs destinés à la conversion photovoltaïque(2022-01-13) MEHDAOUI Lakhdar; Encadreur: MILOUA Redouane; Co-Encadreur: CHIKER FafaRésumé (en Français) : Le présent travail de thèse porte sur l’étude théorique de nouveaux matériaux absorbeurs pour une utilisation dans le domaine du photovoltaïque. Notre choix s’est porté sur les chalcogénures de type et plus précisément sur le disulfure de bismuth et d’argent ( ). Le regain d’intérêt pour ces matériaux dans le domaine du photovoltaïque nous a poussé à aborder le présent travail de recherche pour déterminer le pouvoir photovoltaïque et par ricochet thermoélectrique de ce matériaux sous ses différentes phases polymorphiques. Pour se faire, il a fallu utiliser des outils théoriques très performants comme la théorie de la fonctionnelle densité. Ce qui nous a permis de déterminer les propriétés structurales, électroniques et optiques des différentes structures de étudiées dans notre travail. Ces résultats de premiers principes nous ont permis par la suite d’accéder aux propriétés photovoltaïques et thermoélectriques de en utilisant d’autres outils théoriques tels la SLME (spectroscopic limited maximum efficiency, métrique qui détermine l’efficacité maximale d’un matériau absorbeur à partir de données spectroscopiques) et la théorie de transport semi-classique de Boltzmann (dont la résolution de l’équation de transport permet d’accéder aux propriétés thermoélectriques d’un matériau). L’alignement des bandes entre matériaux, domaine fondamental pour l’étude d’hétérostructures, nous a permis d’explorer la possibilité de mettre en contact avec certains matériaux utilisés comme fenêtre dans les cellules photovoltaïque. Les mots clés : Absorbeur Semi-Conducteur, Photovoltaïque, Thermoélectrique, Hétérostructure, Rendement Abstract (en Anglais) : This thesis work focuses on the theoretical study of new absorber materials for use in the field of photovoltaics. Our choice fell on chalcogenides type and more specifically on the silver bismuth disulfide ( ) composite. The renewed interest for these materials in the field of photovoltaics has prompted us to tackle the present research work to determine the photovoltaic efficiency and in turns thermoelectric properties of this material under its different polymorphic phases. To do this, it was necessary to use very powerful theoretical tools such as the density functional theory. This allowed us to determine the structural, electronic and optical properties of the different structures studied in this work. These first-principle results then allowed us to access the photovoltaics and thermoelectric properties of using other theoretical tools such as SLME (spectroscopic limited maximum efficiency, a metric which determine the maximum efficiency of an absorber material from spectroscopic data) and Boltzmann’s semi-classical transport theory (whose resolution of the transport equation provides access to the thermoelectric properties of a material). The band alignment between materials, a fundamental area for the study of heterostructures, allowed us to explore the possibility of the use of some oxides and sulfides (used as windows in photovoltaic cells) as a contact material with . Keywords : Semi-Conducting Absorber, Photovoltaic, Thermoelectric, Heterostructure, Yield.
- ItemEtude par la technique DFT+U de la structure électronique et magnétique des chalcogénures quaternaires de type CuFe2-III-VI4(2015-06-14) Medina souad; Encadreur: Bachir BouhafsRésumé (Français et/ou Anglais) : La détermination des propriétés structurales, électroniques et magnétiques a été réalisée par le biais de la méthode des ondes planes augmentées linearisées FP-LAPW plus orbitales locales base sur la théorie de la fonctionnelle de la densité. Pour le potentiel d’échange et corrélation, l’approximation de la densité locale LSDA et LSDA+U ont été adoptés. Les propriétés structurales sont déterminées à partir des calculs d'énergie totale. Il a été montré que l’introduction du terme de corrélation fait croitre les paramètres de réseau par rapport a la méthode LSDA. Les structures électroniques révèlent que tous ces composés ont un caractère demi métallique ou les spins majoritaires sont des semi-conducteurs et les spins minoritaires sont des conducteurs. Cette demi metallicité exhibe un gap direct et un moment magnétique total de valeur entière 8 μB. Le moment magnétique vient principalement de l’orbitale d du fer et de l’hybridation p-d entre l’anion Se et le cation Fe. Ces résultats les sélectionnent comme de bons candidats pour être utiliser comme des matériaux d’électrodes pour les applications spintronques. Abstract: The structural, electronic and magnetic properties of quaternary CuFe2IIISe4 in stannite and kesterite structures (tetragonal structure, space group I42m and I4 respectively) were investigated using the full potential augmented plane wave plus local orbitals method based on density functional theory. For exchange–correlation potential, the local spin density approximation LSDA and LSDA+U schemes were adopted. It is shown that the application of the Coulomb interaction U increases the lattice parameters relative to the LSDA approach. The electronic structures reveal that all these compounds have a half metallic character with the spin up channel being semi-conducting and the spin down being metallic. This half metallicity of the majority spin exhibits a direct band gap, and a magnetic moment of 8 μB. The magnetism comes from the d orbitals of Fe atoms and the p-Se, d-Fe coupling. These results may be of interest for spintronic applications.
- ItemInvestigations des propriétés physiques des phases MAX: étude ab-initio au sein de la DFT(2021-02-25) MEBTOUCHE HANANE; Encadreur: YAKOUBI AbdelkaderRésumé (en Français) : Nous avons effectué une étude théorique en utilisant la méthode des ondes planes augmentées linéarisées à potentiel total (FP-LAPW) basée sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) pour déterminer les propriétés structurales, électroniques, et élastiques des phases MAX Mon+1GeCn pour n=1,2 et 3. Le potentiel d’échange-corrélation est traité par l’approximation de la densité locale (LDA), implémentées dans le code wien2k. A partir de cette méthode nous allons identifier les propriétés structurales telles que le paramètre du réseau, le module de compressibilité et sa dérivée qui sont en bon accord avec les données disponibles. Ainsi que la densité d’état totale et partielle. Nous avons calculé aussi les propriétés élastiques de ces même phases notamment l’effet de la pression et la température sur différents paramètres. les résultats obtenus sont représentés et interprétés. Mots clés: phases MAX, propriétés élastiques, code WIEN2K, FPLAPW+ DFT, propriétés thermiques. Abstract (en Anglais) : We have performed a theoretical study using the full potential linearized augmented plane wave approach (FP-LAPW) based on the density functional theory (DFT) to determine the structural, electronic, and elastic properties of MAX phases Mon+1GeCn for n=1,2 and 3. The exchange-correlation potential is treated by the local density approximation (LDA) and, implemented in the WIEN2k code. From this method we will identify the structural properties such as the equilibrium lattice parameter, the bulk modulus and its pressure derivative are in good agreement with the available data. As well as the total and partial density of states. We have also calculated the elastic properties of these MAX phases especially the effect of pressure and temperature on defferent parametres. the results are represented and interpreted. Keywords: MAX phase materials; Elastic properties; WIEN2k code; FP-LAPW+ DFT; Thermal properties.
- ItemInvestigation théorique des propriétés électroniques, magnétiques et thermodynamiques des alliages Co2MnZ (Z=Al, Ga)(2016-03-02) MEBSOUT Rezki; Encadreur: ABBAR BoucifRésumé (Français et/ou Anglais) : Résumé : Le but de cette étude est de favoriser la compréhension des propriétés structurales, électroniques, magnétiques et thermiques des composes full-Heusler Co2MnAl et Co2MnGa, en utilisant la théorie fonctionnelle de la densité. Les calculs de la structure électronique seront effectués par la méthode des ondes planes linéairement augmentées et a potentiel total. Les propriétés électroniques et magnétiques des composés Co2MnAl et Co2MnGa dans la structure L21 sont étudiés. Il est montré que les constantes de réseau et les moments magnétiques calculés sont en bon accord avec les valeurs expérimentales selon l’approximation du gradient généralisé. Les effets thermiques sur certaines propriétés macroscopiques des composés Co2MnAl et Co2MnGa sont prédits en utilisant le modèle quasi-harmonique de Debye, dans lequel les vibrations du réseau sont prises en compte. Les variations du constante de réseau, coefficient de dilatation de volume, capacités calorifiques et la température de Debye avec pression et température dans les intervalles de 0 GPa à 18 GPa et 0 K à 700 K ont été obtenus. Abstract : The purpose of this study is to further understanding of the structural, electronic, magnetic, and thermal properties of the full-Heusler compounds, Co2MnAl and Co2MnGa, using density functional theory. Electronic structure calculations will be performed using the full potential linear augmented plane wave. The electronic structures and magnetic properties of Co2MnZ (Z = Al, Ga) compounds with L21 structure are studied. It is shown that the calculated lattice constants and spin magnetic moments are in good agreement with experimental values using the general gradient approximation method. Thermal effects on some macroscopic properties of Co2MnZ (Z = Al, Ga) compounds are predicted using the quasi-harmonic Debye model, in which the lattice vibrations are taken into account. The variations of the lattice constant, volume expansion coefficient, heat capacities, and Debye temperature with pressure and temperature in the ranges of 0 GPa to 18 GPa and 0 K to700 K have been obtained.
