- [ VRPG-Doc-Sc] Sciences physiques --- علوم فيزيائية
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- ItemEtude du comportement du faisceau d’électrons dans un MEB à pression variable – Conséquences sur les électrons rétrodiffusés(2018-04-30) HAFSI ZOULIKHA; Encadreur: KADOUN ABD DAIMالملخص (بالعربية) المجهر الإلكتروني (MEB بالفرنسية أو SEM باللغة الإنجليزية) هو أداة أساسية لمعرفة خصائص المواد. ومع ذلك، فإن مراقبة العينات تقتصر فقط على المواد المعدنية الناقلة ، فالمواد لايمكن الكشف عنها الا اذا كان سطحها مطلي بمادة معدنية . وقد أدت عدم إمكانية كشف العينات الطبيعية غير المعدنية لإضافة مجاهر الكترونية تعمل بتغيير الضغط من بينها المجهر الالكتروني ذو الضغط المتغير بالفرسية (MEB à pression variable) ، الهدف الرئيسيي من التصوير الإلكتروني هو ايجاد حلول لتدهور البيانات التحليلة المكانية الذي يتم تحديده من خلال حجم التفاعل .الهدف من هذا البحث هو (1) دراسة اتساع ومدى ىتاثير الحزمة الإلكترونية المتناثرة. (2) تطوير منهجية جديدة لحل مشكل الانبعاثات الالكترونية المسماة skirt والكشف عن اثر الإلكترونات االمرتدة (BSE). وتتجلى فعالية هذه الدراسة من خلال قدرتها على قياس تاثيرات بعض العوامل على تدهور التحليلية المكانية لإلكترونات االمرتدة(BSE). وعلاوة على ذلك، أدخلنا نهجا جديدا لتحديد مجموعة لقيم الضغط التي تضمن التقليل من مشكل تدهور البيانات التي تنتج عن الإلكترونات االمرتدة (BSE) مهما كانت المادة (العينة) والغاز Résumé (Français et/ou Anglais) : La microscopie électronique à balayage (MEB ou SEM en anglais) est un outil essentiel de caractérisation des matériaux. Cependant, l’observation des échantillons est limitée à des objets conducteurs et, si ce n’est pas le cas, la surface doit être au préalable métallisée. La possibilité de caractériser en SEM des échantillons naturels non métallisés ou n’importe quel échantillon a conduit plusieurs fabricants à ajouter une nouvelle dimension à la microscopie électronique : c’est le SEM à pression variable (VPSEM). Cependant, l’imagerie en mode électron rétrodiffusé rencontre un défi majeur en ce qui concerne la diffusion du faisceau d'électrons primaires par les atomes/molécules du milieu gazeux. Ce phénomène de diffusion (skirt) conduit à l'apparition de plusieurs artéfacts au-delà de ceux qui sont familiers dans un MEB conventionnel. Le principal artéfact reconnu est la dégradation de la résolution spatiale qui est délimitée par le volume d'interaction. Les objectifs de la recherche rapportés ici sont les suivants: (1) étudier l’élargissement et l'étendue de la fraction du faisceau d'électrons diffusée. (2) le développement d'une méthodologie originale et nouvelle, afin de faire face à l'effet du skirt sur l’émission et la détection des électrons rétrodiffusés (BSE). L'efficacité de cette étude est démontrée par sa capacité à quantifier les effets de certains paramètres sur la dégradation de la résolution spatiale des BSE. En outre, nous avons introduit une nouvelle approche pour déterminer la gamme de pression de fonctionnement qui assure une dégradation minimale de la résolution latérale en mode BSE pour n’importe quel matériau donné et un gaz donné.
- ItemETUDE DE LA VIBRATION LIBRE D’UN NANOTUBE EN CARBONE(2018-03-18) RAKRAK Kaddour; Encadreur: HEIRECHE Houariالملخص (بالعربية) على أساس نظرية المرونة غير المحلية، تم تطوير النموذج المرن غير المحلي لعارضة أولر-برنولي لتحليل الاهتزاز الحر لأنابيب الكربون ذات الجدران المزدوجة (DWCNT). ويمكن أن اعتبار الأنابيب النانوية للكربون مزدوجة الطبقة كمجموعة اسطوانات محورية مرتبط بواسطة قوى فان دير فالز تم حساب معامل يونغ لنانوتيب الكربونية مزدوجة الطبقة للأنواع الثلاث في هذه الدراسة بواسطة محاكاة الديناميك الجزيئية وتشير النتائج التي تم الحصول عليها توضوح الترابط بين تردد الاهتزاز مع الاختلاف في النبض، والمعامل الصغير للسلم ونسبة الارتفاع في اللاتناظرية. هذه الدراسة مهمة نظرا لمختلف التطبيقات الكثيرة للأنابيب النانونية الكربون مزدوجة الطبقة Résumé (Français et/ou Anglais) : Résumé : Sur la base de la théorie d’élasticité non-local on a développé le modèle élastique nonlocal de la poutre Euler-Bernoulli pour analyser la vibration libre d'un nanotube de carbone double couche (DWCNT). Les nanotubes doubles couches pourraient être imaginés comme un groupe de co-axiales cylindrique emballé en commun par la force d'interaction de Van der Waals. Les valeurs du module de Young utilisée dans cette étude de trois types de nanotubes de carbone double-couche (DWCNTs), armchair, zigzag , et chial, sont calculées par la simulation de la dynamique moléculaire(MD) . Les résultats obtenus indiquent clairement la dépendance de la fréquence de la vibration avec la variation de nombre de mode, le coefficient de petite échelle, le rapport (L/d) et de la chiralité du nanotube. Cette recherche est prometteuse pour divers applications et utilisation du nanotube de carbone double couches. Abstact : On the basis of the nonlocal elasticity theory, the nonlocal elastic model of the Euler-Bernoulli beam was developed to analyze the free vibration of a double-layered carbon nanotube (DWCNT). The double walled nanotubes could be considered as a cylindrical coaxial group packaged together by the van der Waals interaction force. The values of the Young's modulus used in this study of double-walled carbon nanotubes (DWCNTs), armchair, zigzag, and chial, are calculated by molecular dynamics simulation (MD). The results obtained clearly indicate the dependence of the frequency of the vibration with the variation of mode number, the coefficient of small scale, aspect ratio and chirality. This research is promising for various applications and use of the double layer carbon nanotube.
- ItemEtude des propriétés structurales, électroniques et optiques des alliages quaternaires quadratiques GaInAsP et GaInAsN par la méthode ab-initio(2020-11-09) Oualdine Allal; Encadreur: Abdiche Ahmed; Co-Encadreur: ABBAR Boucif:الملخص (بالعربية) في هذا العمل قمنا بحساب الخواص البنيوية والالكترونية و الضوئية للخلائط الرباعيةGaxIn1-xAsyN1-y و GaxIn1-xAsyP1-y و ذلك بواسطة طريقة الأمواج المستوية المتزايدة خطيا FP-LAPW و التي تعتمد على نظرية كثافة الدالة DFT و لحساب الخواص البنيوية استعملنا التقريبيين PBEsol-GGA و LDAلأجل حساب كمون التبادل و الارتباط. و لحساب الخصائص الالكترونية لهذه الخلائط الشبه ناقلة و بالإضافة إلى التقريب المستخدم سابقا’ استعملنا التقريب mBJ. بعد تحليل بيانات تغيرات ثابت الشبكة ، معامل الانضغاط الحجمي ، الفجوة الطاقية و كذا معامل الانحراف بدلالة مختلف التراكيز. لاحظنا انحراف في منحنيات كل من : ثابت الشبكة بالنسبة لقانون Vegard وكذا معامل الانضغاط الحجمي بالنسبة ل (LCD). لقد قمنا أيضًا بحساب الخواص البصرية لسبائك أشباه الموصلات مثل الوظيفة العازلة ومؤشر الانكسار وفقدان الطاقة. الكلمات المفتاحية : GaxIn1-xAsyN1-y, GaxIn1-xAsyP1-y , FP-LAPW, Wien2k et TB-mBJ Résumé (en Français) : Dans ce travail nous avons étudié les propriétés structurales, électroniques et optiques des alliages quaternaires semi-conducteurs GaxIn1-xAsyN1-y et GaxIn1-xAsyP1-y a base des composés binaires GaAs, GaN, InAs, InN, InP et GaP dans la structure zinc-blende en utilisant la méthode des ondes planes augmentées (FP-LAPW) implémentée par le code Wien2k dans le cadre de la théorie de la fonctionnelle de la densité DFT. Pour déterminer les paramètres structuraux, nous avons pris comme terme de potentiel d’échange et de corrélation les deux approximations, la PBEsol-GGA et LDA. D’autre part, pour calculer les propriétés électroniques de nos alliages quadratiques, nous avons employé l’approximation du potentiel modifié de Becke et Johnson proposée par Tran et Blaha (TB-mBJ). L'effet de la composition pour les deux alliages quaternaires sur la constante du réseau, le module de compressibilité et le gap énergétique a été étudié. Les déviations des constantes du réseau par rapport à la loi de Végard et des modules de compressibilité par rapport à la loi de dépendance linéaire (LCD) ont été observées pour ces alliages. Nous avons également déterminé l'énergie de formation EF des alliages quaternaires. Nous avons trouvé que le gap énergétique augmente avec l'augmentation des concentrations x et y, les gaps obtenus s’approchent des gaps des composés binaires. Nous avons calculé aussi les propriétés optiques de ces alliages semi-conducteurs tell que la fonction diélectrique, l’indice de réfraction et la perte d’énergie. Les mots clés : GaxIn1-xAsyN1-y, GaxIn1-xAsyP1-y , FP-LAPW, Wien2k et TB-mBJ Abstract (en Anglais) : In this work we have studied the structural, electronic and optical properties of the semiconductor quaternary alloys GaxIn1-xAsyN1-y and GaxIn1-xAsyP1-y based on the GaAs, GaN, InAs, InN, InP and GaP binary compounds in the zinc-blende structure, using the augmented plane wave method (FP-LAPW) implemented by the Wien2k code as part of the DFT density functional theory. The exchange and correlation potential is treated by PBEsol-GGA and LDA approximations. On the other hand, in order to calculate the electronic properties of our quadratic alloys, we used (TB-mBJ). The effect of the composition for the two quaternary alloys on the lattice constant, the compressibility modulus and the energy gap was studied. The deviations of the structural parameters with respect to the law of Vegard and bulk modules with respect to the law of linear dependence (LCD) were observed for these alloys. We also determined the EF formation energy of the quaternary alloy. We have found that the energy gap increases with increasing concentrations x and y, the gaps obtained approach the gaps of the binary compounds. We have also calculated the optical properties of these semiconductor alloys such as dielectric function, refractive index and energy loss. Keywords : GaxIn1-xAsyN1-y, GaxIn1-xAsyP1-y , FP-LAPW, Wien2k and TB-mBJ
- ItemEtude de la structure électronique et magnétique du Fen+1SiCn (n=1, 2, 3) par une méthode de premier-principes(2015-06-14) METADJER Nadjet; Encadreur: BOUHAFS BachirRésumé (Français et/ou Anglais) : Notre travail de thèse s'inscrira dans la continuité des travaux actuels visant à mieux à comprendre certaines propriétés des phases MAX qui sont aujourd'hui considérées comme des candidates sérieuses pour des applications dans le nucléaire, en se basant sur leurs structures électroniques. En effet, une compréhension fine de certaines propriétés (structural, électroniques, magnétiques,..) encore mal comprise nécessite un large travail théorique ( en utilisant la méthode FP LAPW (code WIEN2k)) et expérimental. Dans ce contexte, nous avons 'étudie en détaille les propriétés structurales, électroniques et magnétiques de la phase FeX+1SiCX(X=1, 2, 3) par la méthode DFT dans le cadre de fonctionnelles type LSDA et LSDA+U, ou une base d’onde planes est utilisée (code WIEN2k) pour chaque configuration magnétique étudié. Our work of thesis will be a continuation of the current work to better understand some properties of these MAX phases who are now considered as serious candidates for applications in nuclear energy based on their electronic structure. Indeed, a detailed understanding of certain properties (structural, electronic, magnetic, ..) are still poorly understood requires a broad theoretical work (using the FP-LAPW method (WIEN2k code)) and experimental. In this context, we have studied in detail the structural, electronic and magnetic properties of the phase FeX+ 1SiCX (X = 1, 2, 3) by DFT within LSDA functional type and LSDA + U, where the plane wave basis is used (WIEN2k code) for each magnetic configuration studied.
- ItemStructural, mechanical, electronic and thermodynamic investigations of the new quaternary MAX phase (Zr1-xTix)3AlC2 with (x=0, 0.5, 1) by the first-principales study.(2021-07-08) OUADHA Ismail; Encadreur: Habib RACHED; Co-Encadreur: Djamel RACHEDRésumé (en Français) : Les propriétés structurelles, électroniques, mécaniques et thermodynamiques des composés de phases MAX (Zr1-xTix)3AlC2 ont été étudiées en utilisant la méthode FP-LAPW à ondes planes à plein potentiel telle mise en œuvre dans le code Wien2k. L'énergie de corrélation d'échange (XC) des électrons a été traitée à l'aide du paramétrage Perdew-Burke-Ernzerhof. Les propriétés de l'état fondamental des composés étudiés ont été calculées et comparées aux données expérimentales et théoriques disponibles. Les paramètres de réseau calculés sont raisonnablement comparables aux résultats expérimentaux et théoriques. L'énergie de formation a été évaluée afin de déterminer la stabilité de nos composés. Le calcul de la structure électronique a été prédit pour la première fois pour les présents composés en phase MAX. Ces résultats indiquent que tous nos composés présentent un comportement métallique et que cette métallicité est due à l'hybridation p-d. Les constants élastiques ont également été évaluées par le package Hex-Elastic. La stabilité mécanique révèle que tous nos composés sont stables mécaniquement. Le module de compressibilité (B), le module de cisaillement (G), le module de Young (E), le coefficient de Poisson (ν), la pression de Cauchy (P Cauchy) et dureté (Hv) ont été calculés et discutés en détail. En outre, l'effet de la température et de la pression sur : le module de Bulk, la température de Debye et la capacité thermique à volume constant et pression constante (CV) et (CP), respectivement, ont été étudiés par le modèle quasi-harmonique de Debye. Les mots clés : Nouvelles phases Max, Propriétés mécaniques, Propriétés thermodynamiques, Nature de liaison Abstract (en Anglais) : The structural, electronic, mechanical and the thermodynamic properties of the MAX phases (Zr1-xTix)3AlC2 compounds have been investigated by using the full-potential plane-wave FP-LAPW method as implemented in the Wien2k code. The exchange-correlation (XC) energy of electrons was treated using the Perdew-Burke-Ernzerhof parametrization. The ground-state properties for the studied compounds were calculated and compared with available experimental and theoretical data. The calculated lattice parameters are reasonably comparable with experimental and theoretical results. The formation energy has been evaluated in order to determinate the stability of our compounds. The calculation of the electronic structure was predicted for the first time for the present MAX phase compounds. These results indicate that, all our compounds exhibit metallic behavior and this metallicity is due to the p-d hybridization. The elastic constants have also evaluated by the Hex-elastic package. The mechanical stability reveal that, all our compounds are stable mechanically. The bulk modulus (B), shear modulus (G), Young’s modulus (E), Poisson’s ratio (ν), Debye temperature ( ) , Cauchy pressure (P Cauchy) as well as the Vickers’s hardness (Hv) were calculated and discussed in detail. Furthermore, the temperature and pressure effect on: Bulk modulus, Debye temperature and heat capacity at constant volume and constant pressure (CV) and (CP) respectively, have been investigated by the quasi-harmonic Debye model. Keywords : New MAX phases, Mechanical properties, Thermodynamic properties, Bonding nature.
