- [ VRPG-Doc-Sc] Sciences physiques --- علوم فيزيائية
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- ItemEtude théorique des propriétés structurales et électroniques des supraconducteurs à basse température :isotypes de ThCr2Si2(2016-01-31) LOUHAB Hanane; Encadreur: YAKOUBI AbdelkaderRésumé : Dans cette étude, les propriétés structurales, magnétiques, électroniques, élastiques et thermiques des composés intermétalliques ternaires, RMn2Si2 (R = Ce et Nd), sont présentés. L'étude est réalisée en utilisant la méthode des ondes planes augmentées linearisées à potentiel total(FP.LAPW), plus orbital local (lo) basé sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT). Pour décrire l'énergie d'échange-corrélation, le rapprochement de la densité locale et l'approximation de densité de spin locale (LDA / LSDA) sont utilisés. Nos résultats calculés pour les paramètres de maille d'équilibre sont en bon accord avec les mesures expérimentales disponibles. Les calculs d’énergie totale révèlent la forte dépendance de la distance entre les espèces atomiques dans ces composés. L'analyse des densités d’états partielles et totales (DOS) des deux composés (CeMn2Si2 et NdMn2Si2) démontre leur caractère métallique et ainsi magnétique. Considérant que les valeurs calculées de ratio de Poisson B / G présentent leur nature fragile. A la fin, en utilisant le modèle de Debye quasi-harmonique mis en œuvre dans le code GIBBS, les propriétés thermiques ont été calculées. Abstract: In this study, the structural, magnetic, electronic, elastic and thermal properties of the ternary intermetallic, RMn2Si2 (R= Ce and Nd), compounds are presented. The study is carried out by employing the full-potential (FP) linearized augmented plane wave (LAPW) plus local orbital (lo) approach based on the density functional theory (DFT). To depict the exchange-correlation energy, the local-density approximation and the local spin density approximation (LDA/LSDA) are used. Our calculated results for equilibrium lattice parameters are in good agreement with the available experimental measurements. The total energy calculations reveal the strong dependence to the distance between atomic species in these compounds.The analysis of the partial and total densities of states (DOS) of both compounds (CeMn2Si2 and NdMn2Si2) demonstrates their metallic and magnetic character as well. Whereas the calculated values of Poisson’s ratio and B/G present their brittle makeup. At the end, using quasi-harmonic Debye model as implemented in GIBBS code, the thermal properties were calculated.
- ItemContribution à l’étude des propriétés structurales électroniques, magnétiques et l’effet de la déformation hydrostatique et tétragonale sur la demi-métallicité des composés half Heuslers : Méthode de premier principe.(2022-05-23) LORF AHMED; Encadreur: BOUDIA Keltouma; Co-Encadreur: AMERI MohammedRésumé (en Français) : La méthode des ondes planes augmentées linéarisées à plein potentiel (FP-LAPW), dans le cadre de la théorie fonctionnelle de la densité (DFT), a été utilisée pour étudier les propriétés structurales et élastiques des matériaux KRbAs, KNaAs et NaRbAs. Les résultats obtenus, en utilisant l'approximation de gradient généralisée (GGA), ont révélé que tous les composés préfèrent leur phase ferromagnétique pour structure de type I. Cependant, seuls deux d'entre eux, KRbAs et KNaAs, présentent une stabilité mécanique, ainsi les propriétés électroniques et magnétiques ont été calculées pour les deux composés. Pour les propriétés électroniques, nous avons constaté que les deux composés présentent un caractère demi-métallique avec des gaps directs de 1,114 eV et des gap indirects de 1,514 eV et 1,467 eV, pour les spin-up, pour KNaAs, KRbAs et NaRbAs, respectivement. Ainsi, ils peuvent être utilisés dans des dispositifs spintroniques. De plus, leurs moments magnétiques totaux calculés sont des nombres entiers et égale à 1µB, ce qui est en accord avec la règle de Slater-Pauli. Et dans notre étude de l'effet de la variation de pression sur la demi-métallique des composés KNaAs et KRbAs. Nous avons vu que le composé KNaAs conservé cette propriété jusqu'à 50 (GPa), et par contre le composé KRbAs jusqu'à 18 (GPa). On ce qui concerne l'étude de l'effet de la déformation tétragonale sur la demi-métallique de ces composés en fonction du rapport c/a, nous avons trouvé que le composé KNaAs conserver son comportement demi-métallique dans l’intervalle de 0.4 à 1.4, et pour KRbAs dans l’intervalle 0.5 à 1.6. Les mots clés : half-Heusler, demi-métallique, polarisation en spin, méthodes du premier-principe, déformation hydrostatique, déformation tétragonale. Abstract (en Anglais) : The full-potential linearized augmented plane waves (FP-LAPW) method, within the density functional theory (DFT), has been used to investigate the structural and elastic properties of KRbAs, KNaAs, and NaRbAs. The obtained results, utilizing the generalized gradient approximation (GGA), revealed that all compounds prefer their type-I structure ferromagnetic phase. However, only two among them, KRbAs and KNaAs, exhibit a mechanical stability thus the electronic and magnetic properties have been calculated for both compounds. In the electronic properties, we found that both compounds show a half-metallic character with direct gaps of 1.114 eV and indirect gaps of 1.514 eV and 1.467 eV, in the spin-up channels, for KNaAs, KRbAs and NaRbAs, respectively. Thus, they may be utilized in spintronic devices. Moreover, their calculated total magnetic moments are integers and equal to 1µB, which agree with the Slater-Pauli rule. And in our study of the effect of pressure variation on the half-metallic behavior of KNaAs and KRbAs compounds. We have seen that the KNaAs compound retains the half-metallic behavior up to 50 (GPa), and KRbAs compound retains the half-metallic behavior up to 18 (GPa). As for the study of the effect of tetragonal deformation on the half-metallic of these compounds in the range of the varying of c/a ratio, we found that the compound KNaAs retain its half-metallic behavior in the range of 0.4 to 1.4, and for KNaAS from 0.5 to 1.6. Keywords : half-Heusler, half-metallic, spin-polarization, first principles method, Hydrostatic deformation, tetragonal deformation.
- ItemEtude des propriétés physiques et mécaniques des nanotubes en carbone par le modèle de Timoshenko(2022-05-26) Liani Mohamed; Encadreur: Moulay Noureddine; Co-Encadreur: Djillali BENSAIDالملخص(بالعربية) في هذا العمل ، تم استخدام نموذج شعاع تيموشينكو غير المحلي لدراسة الخصائص الفيزيائية مثل التأثير الحراري على الترددات الطبيعية للأنبوب النانو الكربوني أحادي الجدار من النوع اللولبي والمتعرج والكرسي بذراعين. بناءً على النظرية غير المحلية للمرونة ، تتم صياغة معادلات الحركة من خلال مراعاة التأثير الحراري. تم فحص ومناقشة تأثيرات معلمة المقياس، و شيرالتي للأنبوب النانو الكربوني أحادي الجدار رقم الوضع الاهتزازي ، ونسبة العرض إلى الارتفاع ل للأنبوب النانو الكربوني أحادي الجدار وتغيرات درجة الحرارة على خصائص الاهتزاز الحراري للأنابيب النانوية أحادية الجدار. أظهرت النتائج التي تم الحصول عليها اعتمادًا الترددات الطبيعية على المعلمة القياس الغير المحلية ، وتغير درجة الحرارة ، ونسبة العرض إلى الارتفاع ، و شيرالتي للأنبوب النانو الكربوني أحادي الجدار.. يمكن أن يكون هذا العمل مرجعًا مفيدًا لتطبيق وتصميم الإلكترونيات النانوية والأجهزة الكهروميكانيكية النانوية التي تستفيد من خصائص الاهتزاز الحراري الخاصة بأنابيب النانو الكربوني أحادي الجدار الكلمات المفتاحية :نموذج شعاع تيموشينكو غير المحلي ؛ الأنابيب النانوية الكربونية أحادية الجدار نظرية المرونة غير المحلية ؛ تأثير صغير الحجم ؛ تأثير حراري ؛ خصائص الاهتز Résumé (en Français) : Dans ce travail, le model non-local de Timochenko est utilisé pour étudier les propriétés physiques tels que l’influence thermique sur les fréquences naturelles d’un nanotube de carbone monoparois (SWCNT) de type chiral, zigzag et armchair. En se basant sur la théorie nonlocal d‟élasticité, les équations gouvernantes du mouvement sont formulées en considérant l'effet thermique. Les effets du paramètre d'échelle, le nombre de modes de vibration, la chiralité des SWCNT , le rapport de dimension et le changement de température sur les propriétés de vibration thermique des nanotubes de carbone monoparois sont examinées et discutées. Les résultats obtenus ont montrés une dépendance significative des fréquences naturelles sur le paramètre non local, le changement de température, le rapport de dimension et la chiralité des SWCNTs. Ce travail devrait être une référence utile pour l'application et la conception de dispositifs nanoélectroniques et nanoélectromécaniques qui utilisent les propriétés de vibration thermique des SWCNTs. Les mots clés : model non-local de Timochenko ; nanotube de carbone monoparois (SWCNT) ; l’effet de petite échelle ; l'effet thermique ; propriétés vibratoires Abstract (en Anglais) : In this work, the nonlocal Timoshenko beam model is used to study the physical properties such as the thermal influence on the natural frequencies of a single-walled carbon nanotube (SWCNT) of chiral, zigzag and armchair type. Based on the nonlocal theory of elasticity, the governing equations of motion are formulated by considering thermal effect. The effects of small scale parameter, the chirality of SWCNTs, the vibrational mode number, the aspect ratio of SWCNTs and temperature changes on the thermal vibration properties of single-walled nanotubes are examined and discussed. The results obtained showed a significant dependence of the natural frequencies on the nonlocal parameter, the temperature change, the aspect ratio and the chirality of the SWCNTs. This work should be a useful reference for the application and design of nanoelectronics and nanoelectromechanical devices that make use of the thermal vibration properties of SWCNTs. Keywords : nonlocal Timoshenko beam model; singled walled carbon nanotubes (SWCNTs); nonlocal theory of elasticity ; small-scale effect; thermal effect; vibration properties
- ItemEtude des propriétés structurales et électroniques des alliages intermétalliques non magnétiques YAuX (X = Ge et Si ) dans la phase hexagonale et cubique(2017-02-16) LEKHAL ABDELKADER; Encadreur: Abbar BoucifRésumé (Français et/ou Anglais) : Les propriétés structurales, électroniques des composés intermétalliques non magnétique YAuX (X = Ge, Si) cristallisent dans la phase (LiGaGe) ont été étudiées en utilisant la méthode des ondes planes augmentées linéarisées plus les orbitales locales ( FP-LAPW) basé sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT). , avec l’approximation du gradient généralisé (GGA). Les paramètres de réseau calculés sont compatibles avec les valeurs expérimentales. En outre, les propriétés structurales et électroniques des composés demi-Heusler YAuPb non magnétique incluant les composés artificielles YAuX (X = Ge et Si) étudiés dans la phase cubique ont été déterminées aussi. On a trouvé que le composé demi-Heusler YAuPb présente un caractère métallique. Les résultats montrent que le YAuGe dans la phase cubique présente un caractère semi-conducteur; Tandis que le YAuSi cubique est un isolant. Grâce au modèle quasi-harmonique de Debye, nous avons étudié également les propriétés thermodynamiques de YAuX (X= Ge, Si). La dilatation thermique, la chaleur spécifique et l’entropie à diverses pressions et températures dans les gammes de 0 GPa à 10 GPa et de 0 K à 450 K ont été obtenus.
- ItemEtude Ab-initio des propriétés Structurales, Electroniques et Optiques des Quaternaires BxAlyGa1-x-yN et BxInyGa1-x-yN.(2017-06-29) LARBI M’hamed; Encadreur: RIANE Rabah; Co-Encadreur: AMERI MohammedRésumé (Français et/ou Anglais) : Résumé Les borures attirent l’intention de plusieurs laboratoires et équipes de recherches ces dernières années dans le monde. Nous avons voulu par ce modeste travail explorer quelques propriétés importantes de cette classe des matériaux et particulièrement BxAlyGa1-x-yN et BxInyGa1-x-yN. Dans le cadre de la fonctionnelle de densité (DFT) nous avons mené notre travail en utilisant la méthode des ondes planes augmentées avec un potentiel total (FP-LAPW) et dans le but d’étudier les propriétés structurales, électroniques et optiques de BxAlyGa1-x-yN et BxInyGa1-x-yN. Concernant les alliages quaternaires aucune comparaison n'a été faite. Ces derniers possèdent des propriétés électroniques et optiques importantes pour différentes applications optoélectroniques. Enfin, ce travail constitue une étude théorique sur ces alliages quaternaires qui attend des confirmations expérimentales. Abstract In recent years, boron compounds attract several laboratories and research teams in the world. We wanted by this modest work exploring some important properties of this class of materials, particularly BxAlyGa1-x-yN et BxInyGa1-x-yN. In this work, we present a density-functional theory study of structural, electronic and optical properties of BxAlyGa1-x-yN et BxInyGa1-x-yN quaternary alloys, using the all-electron full potential linear augmented plane-wave method (FP-LAPW) as employed in WIEN2k code. Regarding quaternary alloys no comparison was made. These have important electronic and optical properties for various optoelectronic applications. Finally, this work is a theoretical study of these quaternary alloys awaits experimental confirmation.
