- [ VRPG-Doc-Sc] Sciences physiques --- علوم فيزيائية
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- ItemPropriétés structurales et physiques des composés intermétalliques de type Re3Pd2Sn2(2022-02-16) MOUNIS Noureddine; Encadreur: MAACHOU MohamedRésumé (en Français) : En utilisant la méthode FP-LAPW (Full Potential Linearized Augmented Plan Wave) basée sur la théorie de la densité fonctionnelle (DFT) implémentée dans le code Wien2k, les propriétés structurelles, électroniques et magnétiques des composés intermétalliques Re3Pd2Sn2 (Re=Yb, Eu) sont calculées. L'approximation de densité locale (de spin) L(S)DA et L(S)DA+U sont utilisées dans le terme de corrélation d'échange pour calculer les paramètres de réseau, le module de compressibilité et sa dérivée. La constante d'interaction de Coulomb U est obtenue en utilisant la méthode DFT contrainte pour les ions Yb et Eu. Les fonctionnels hybrides (HF), en tant que méthode utile pour les systèmes fortement corrélés, ont été utilisés pour calculer la densité d'états (DOS) et les propriétés magnétiques. Nous trouvons un bon accord entre les propriétés structurales calculées et les propriétés expérimentales. La densité d'états montre le comportement métallique des deux composés. Nous trouvons que le composé Eu3Pd2Sn2 est magnétiquement ordonné, alors que le composé Yb3Pd2Sn2 ne l'est pas. Les mots clés : DFT, composés intermétalliques Re3Pd2Sn2, les propriétés structurelles Abstract (en Anglais) : Using the full Potential linearized augmented plane wave (FP-LAPW) method based on functional density theory (DFT) implemented in Wien2k code, structural, electronic and magnetic properties of intermetallic compounds Re3Pd2Sn2 (Re]Yb, Eu) are calculated. The local (spin) density approximation L(S)DA and L(S)DA þ U are used in the exchange-correlation term to compute lattice parameters, bulk modulus and its first derivative. The Coulomb interaction constant U is obtained using constrained DFT method for both Yb and Eu ions. The hybrid functionals (HF) as a useful method for strongly correlated systems was used to calculate density of states (DOS) and magnetic properties. We find good agreement between calculated structural properties and experimental ones. The density of states DOS shows metallic behavior for both compounds. We find that the Eu3Pd2Sn2 compound is magnetically ordered, whereas the Yb3Pd2Sn2 compound is not. Keywords : Intermetallic compounds ,Yb3Pd2Sn2, Eu3Pd2Sn2, DFT, Effective U
- ItemÉtude ab-initio du ferromagnétisme dans les chalcogénures de métaux de transition demi-métalliques de type CrX (X = S, Se, Te)(2019-02-12) MOULKHALOUA Hind; Encadreur: BOUHAFS BachirRésumé (en Français) : En utilisant la méthode des ondes planes augmentées à potentiel total plus des orbitales locales (FP-LAPW), dans l'approximation du gradient généralisé (GGA) et GGA + U (correction Hubbard) ainsi que l'approche de Becke-Johnson modifiée (mBJ-GGA et mBJ-GGA + U), nous avons mené une étude systématique des propriétés structurales, électroniques et magnétiques des composés CrS, CrSe et CrTe dans différentes phases concurrentes: CsCl, NaCl, NiAs, zinc-blende (ZB), et wurtzite (WZ). Nous avons obtenu des gaps demi-métalliques (HM) de 1,35 (2,32), 1,65 (2,49) et 1,52 (1,80) pour les composés CrS, CrSe et CrTe, respectivement, dans la phase ZB avec l’approche GGA + U (mBJ-GGA + U). Les gaps HM sont de 1,78, 2,11 et 1,53 pour les composés CrS, CrSe et CrTe, respectivement, dans la phase WZ en utilisant GGA + U. Notamment, CrSe et CrTe en utilisant l'approche mBJ-GGA + U sont des demi-semiconducteurs (HSC) dans la phase WZ. Les gaps HSC sont respectivement de 0,94 et 0,25 eV pour les composés CrSe et CrTe, tandis que CrS a un gap HM de 2,30 eV. Nous avons observé une transition HSC-HM pour les structures cristallines CrSe et CrTe lors de l'application d'une contrainte. Les composés CrS, CrSe et CrTe ont un moment magnétique total de 4.0 μB par unité de formule, le magnétisme provenant principalement de l'ion Cr. Les principales caractéristiques observées à partir de la densité d'états et de l'évolution des contraintes devraient motiver davantage l'exploration expérimentale sur l'application possible des composés CrS, CrSe et CrTe pour des applications spintroniques. Les mots clés : Théorie fonctionnelle de la densité; Ferromagnétisme ; Demi-métaux; Demi-semiconducteurs ; Métaux de transition. Abstract (en Anglais) : Using full-potential linear-augmented plane waves plus local orbitals (FP-LAPW) method, within the generalized gradient approximation (GGA) and GGA +U (Hubbard Coulomb onsite correction) as well as the modified Becke-Johnson approach (mBJ-GGA and mBJ-GGA +U), we have carried out a systematic investigation of the structural, electronic, and magnetic properties of CrS, CrSe, and CrTe compounds in different competing phases: the CsCl, NiAs NaCl, zinc-blende (ZB) and wurtzite (WZ) structures. We obtained half-metallic (HM) gaps of 1.35 (2.32), 1.65 (2.49), and 1.52 (1.80) for the CrS, CrSe, and CrTe compounds, respectively, in the ZB phase within the GGA +U (mBJ-GGA +U) approach. The HM gaps are 1.78, 2.11, and 1.53 for CrS, CrSe, and CrTe compounds, respectively, in the WZ phase using the GGA +U. Notably, the CrSe and CrTe using the mBJ-GGA +U approach are a half-semiconductor (HSC) in the WZ phase. The HSC gaps are 0.94 and 0.25 eV for CrSe and CrTe compounds, respectively, while CrS has a HM gap of 2.30 eV. We observed a HSC-to-HM transition for the CrSe and CrTe crystal structures on application of strain. The CrS, CrSe, and CrTe compounds have a total magnetic moment of 4.0 μB per formula unit with the magnetization predominantly from the Cr ion. The main features observed from the density of states and strain evolution should motivate further experimental exploration on the possible application of the CrS, CrSe, and CrTe compounds for spintronic applications. Keywords : Density functional theory; Ferromagnetism; Half-metals; Half-semiconductors; Transition metals.
- ItemPropriétés de la structure électronique des chalcopyrites(2022-03-10) Morsli Sofiane; Encadreur: Rached djamelRésumé (en Français) : Nous avons étudié les propriétés structurelles, électroniques et optiques de MgSiP2, MgGeP2, MgSnP2 et MgPbP2 (semi-conducteurs de chalcopyrite ternaire AIIBIVCV2) en utilisant la méthode d'onde plane augmentée linéarisée (FP-LAPW) avec l'approximation du gradient généralisé de Perdew-Burke-Ernzerhof (GGA-PBE) et nous avons choisi le potentiel modifié de Becke-Johnson (mBJ) pour les potentiels d'échange-corrélation. Nous avons utilisé une approche d'énergie totale pour déterminer le rapport c/a et le volume d'équilibre. D'une part, nous avons analysé les propriétés électroniques pour obtenir une image précise de la structure de bande électronique et de la densité d'états et d'autre part, nous avons discuté de manière intensive les propriétés optiques (la fonction diélectrique complexe, les spectres d'absorption, l'indice de réfraction, le coefficient d'extinction, le spectre de perte d'énergie (e-loss), la biréfringence et la réflectivité) de ces matériaux. Une comparaison des résultats calculés avec les données théoriques et expérimentales disponibles sur les cristaux chalcopyrite Mg–IV–P2 (IV = Ge, Sn et Pb) est encourageante. Cet article peut être la clé pour comprendre les propriétés de MgPbP2. Les mots clés : Calcul du premier principe ; Photovoltaïque; Chalcopyrite; semi-conducteur; structure de bande ; propriétés optiques. Abstract (en Anglais) : We investigated the structural, electronic, and optical properties of MgSiP2, MgGeP2, MgSnP2, and MgPbP2 (AIIBIVCV2 ternary chalcopyrite semiconductors) using the full potential linearized augmented plane wave (FP-LAPW) method along with the Perdew- Burke- Ernzerhof-generalized gradient approximation (GGA-PBE) and we have chosen the modified Becke-Johnson (mBJ) for exchange-correlation potentials. We used a total-energy approach to determine the c/a ratio and the equilibrium volume. On the one hand, we analyzed electronic properties to obtain an accurate picture of the electronic band structure, and the density of states and On the other hand, we intensively discussed the optical properties (The complex dielectric function, absorption spectra, refractive index, extinction coefficient, energy-loss spectrum, birefringence, and reflectivity) of these materials. A comparison of the calculated results with the available theoretical and experimental data on Mg–IV–P2 (IV = Ge, Sn, and Pb) chalcopyrite crystals is encouraging. This article may be the key to understand the properties of MgPbP2. Keywords : First-principle Calculation; Photovoltaic; Chalcopyrite; semiconductor; Band structure; optical properties.
- ItemContribution à l’étude théorique des alliages Heusler à base des matériaux lourds(2021-04-07) MORSLI AMARIA; Encadreur: Ameri MohammedRésumé (en Français) : L’objectif de ce travail est d’étudier les propriétés structurales, électroniques, élastiques, magnétiques, et thermodynamiques des matériaux Heusler. Pour ce faire, on a visé les composés ternaires a base de Magnésium (Mn) dont les propriétés sont forts intéréssantes Mn2LuZ (Z=B,Al,Ga,In),. En effet, on a utilisé la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) avec l’approximation du gradient généralisé (GGA)On note que ces composés ont l’élément terre rare lourd Lu Les paramètres de maille des composés étudiés à l’état fondamental sont les premières prédictions. L’analyse des résultats des bandes d’énergie et des densités d’états des composés ternaires Mn2LuZ(Z=B,Al,Ga,In) montre que ces matériaux sont des métaux ferromagnétiques et que l’élément Mn est principalement l’origine du magnétisme de ces matériaux. Les mots clés : alliages Heusler ; ab-initio, propriétes thermodynamiques,élastiques,magnétiques GGA, FP-LMTO Abstract (en Anglais) : The objective of this work is to study the structural, electronic, elastic, magnetic, and thermodynamic properties of Heusler materials. To do this, we aimed at ternary compounds based on Magnesium (Mn) whose properties are very interesting Mn2LuZ (Z = B, Al, Ga, In) Indeed, we used the density functional theory (DFT) with the approximation of the generalized gradient (GGA) We note that these compounds have the heavy rare earth element (Lu) , The lattice parameters of the compounds studied at the ground state are the first predictions. The analysis of the results of the energy bands and the densities of states of the ternary compounds Mn2LuZ (Z = B, Al, Ga, In) shows that these materials are ferromagnetic metals and that the element Mn is mainly the origin magnetism of these materials Keywords Full-Heusler alloy; ab-initio; Magnetic; Thermodynamic; Elastic constants, GGA, FP-LMTO
- ItemETUDE DU COMPORTEMENT PHYSIQUE DES NANOSTRUCTURES FABRIQUEES A BASE DES MATERIAUX AVANCES(2019-02-05) MOKHTAR Youcef; Encadreur: HEIRECHE HouariRésumé (Français ) : Dans cette étude, une nouvelle théorie de la déformation par cisaillement pour l'analyse du flambement d'une feuille de graphène monocouche est formulée en utilisant les relations constitutives différentielles non locales d'Eringen. La théorie actuelle n'implique que trois inconnues et trois équations comme dans la théorie classique des plaques (CPT), mais elle est capable de capturer avec précision les effets de déformation par cisaillement, la théorie de la déformation du cisaillement de premier ordre (FSDT) et la théorie de la déformation du cisaillement de l'ordre supérieur (HSDT). Un facteur de correction de cisaillement n'est donc pas requis. La théorie de l'élasticité non locale est utilisée pour étudier les effets de la petite échelle sur le flambement de la nano-plaque rectangulaire. Les équations de mouvement des théories non locales sont dérivées et résolues par la procédure de Navier pour les appuis simples on tenant compte les conditions aux limites. Les résultats sont vérifiés avec les résultats obtenues les théories précédentes. Les influences exercées par les effets du paramètre non local, la longueur, l'épaisseur des feuilles de graphène et l'effet de déformation de cisaillement sur la charge critique de flambage sont étudiées. Les études montrent que la théorie proposée est non seulement précise et simple dans la résolution de flambement des nano-feuillets, mais aussi comparable avec les autres théories de déformation de cisaillement d'ordre supérieur qui contiennent plus d'inconnues. Mots-clés: flambement ; graphène ; une simple théorie des 3 inconnues ; théorie de l'élasticité non locale ; solution de type Navier. Résumé ( Anglais) : In this paper, a novel simple shear deformation theory for buckling analysis of single layer graphene sheet is formulated using the nonlocal differential constitutive relations of Eringen. The present theory involves only three unknown and three governing equation as in the classical plate theory, but it is capable of accurately capturing shear deformation effects, instead of five as in the well-known first shear deformation theory (FSDT) and higher-order shear deformation theory (HSDT). A shear correction factor is, therefore, not required. Nonlocal elasticity theory is employed to investigate effects of small scale on buckling of the rectangular nano-plate. The equations of motion of the nonlocal theories are derived and solved via Navier's procedure for all edges simply supported boundary conditions. The results are verified with the known results in the literature. The influences played by Effects of nonlocal parameter, length, thickness of the graphène sheets and shear deformation effect on the critical buckling load are studied. Verification studies show that the proposed theory is not only accurate and simple in solving the buckling nanoplates, but also comparable with the other higher-order shear deformation theories which contain more number of unknowns. Keywords: Buckling; graphene; a simple 3-unknown theory; nonlocal elasticity theory; Navier type solution.
