Propriétés magnétiques et structures des alliages ordonnés à base des éléments du groupe IV, Si et Sn, dopés par des métaux de transition et des terres rares

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2016-12-08
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الملخص (بالعربية) في هذا العمل قمنا بدراسة نوعين من المركبات التي هي موضوعات بحثية مثيرة للاهتمام و غنية جدا من الجانب النظري و التطبيقي. النوع الأول من المواد يحتوي على معدن انتقالي والثاني على الأتربة النادرة. بالنسبة للمركب الأول، قمنا بدراسة معمقة وشاملة للثلاثة ترتيبات ممكنة لهذا المركب و دراسة الخصائص الإلكترونية و المغناطيسية و البصرية. ثم قمنا بحساب ثوابت المرونة و الخصائص الكهربائية-الحرارية. و أَما النوع الثاني من المركبات فهو عائلة من السبائك تحتوي على أتربة نادرة. وبالنسبة لهذه المجموعة الثانية من المركبات، قمنا بحساب الترتيبات الإلكترونية و مساحات فيرمي لدراسة دور بعض الحالات الإلكترونية في الخصائص الموصلية الفائقة لبعض هذه المركبات. تمت الدراسة هذه باستعمال الطريقة التقريبية و إدخال تأثير مدار الدوران. العمل المقدم في إطار هذه الأطروحة، غني جدا من حيث الخصائص المختلفة للمواد المدروسة و من حيث الطرق التقريبية المستعملة، إضافة إلى الكم الهائل من النتائج المحصل عليها ونوعية هذه النتائج. كل هذا يجعل من هذا العمل إضافة حقيقية في مجال علوم المواد و طرق الحساب من الأساس. Résumé (Français) : Dans ce travail, on a fait une étude ab initio dans le cadre de la DFT de deux types de composés qui sont des matériaux très intéressants de points de vue théorique et applications pratiques. Le premier type est à base de métal de transition (NiSi) et le second appartient à la famille de composés intermétalliques à base de terres rares (RSn3). Pour le NiSi, une étude complète a été effectuée d’abord des propriétés structurales (en étendant l’étude aux trois configurations: NiSi orthorhombique, NiSi hexagonale et SiNi hexagonale) par LSDA, GGA, LSDA+U et GGA+U, puis des propriétés électroniques, magnétiques, et optiques. Un calcul des constantes élastiques et des propriétés thermoélectriques a été réalisé aussi dans le cadre de cette étude. Pour le deuxième type de matériaux, il s’agit de cinq composés intermétalliques de la famille de type RSn3 (R : élément de terre rare, R= Sc, Y, La, Yb, Lu). On a alors réalisé une étude des structures de bandes électroniques et des surfaces de Fermi pour étudier le rôle de certains états électroniques dans la supraconductivité de ces composés, cette étude a été menée en utilisant l’approximation GGA+U et en introduisant le couplage spin Orbite. Le travail, dans le cadre de cette thèse, est très riche par les propriétés des matériaux étudiés, par les méthodes de calcul utilisées et par les quantité et la qualité des résultats obtenus, et constitue donc une valeur ajoutée dans le domaine des sciences des matériaux et des méthodes de calcul ab initio. Résumé (Anglais) : In this work, we conduct an ab initio study as part of the DFT of two types of compounds that are very rich research topics and interesting theoretical point of view and perspective practical applications. The first type is based on transition metals (NiSi) and the second is a family of intermetallic compounds containing rare earths (RSn3). For NiSi, a comprehensive study was conducted: structural properties (by extending the study to three configurations: orthorhombic NiSi, hexagonal NiSi and hexagonal SiNi), electronic, magnetic, and optical. A calculation of elastic constants and thermoelectric properties is also performed in this study. The second type of material, is a five intermetallic RSn3 compounds family type (R: rare earth element, R = Sc, Y, La, Yb, Lu). We conducted an investigation of electronic band structures and Fermi surfaces to study the role of some electronic states on the superconductivity of these compounds, this study was conducted using the GGA + U approximation and introducing the spin orbit coupling effect. This work, is very rich by the properties of the materials studied, by the methods of calculations used and by the quantity and quality of the results, and thus, it constitutes an added value in the field of materials science and ab initio calculations
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Doctorat en Sciences
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