Etude des propriétés Physiques des matériaux de métaux de transition de la famille ABX4
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Date
2015-06-28
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RESUME:
Dans cette thèse, la transition de phase sous l’effet de pression, les propriétés électroniques,
mécaniques, optiques et thermiques des composés orthovanadates YVO4 et ScVO4 purs et avec des
défauts cristallins interstitiels dopés par un atome d’oxygène, ont été étudiées. Les études ont été
réalisées en implémentant, dans le code Wien2k, la méthode des ondes planes augmentées linéarisées
(FP-LAPW), basée sur la théorie de la fonctionnelle de densité (DFT) avec les deux approximations du
gradient généralisé ; le potentiel de Perdew-Burke- Ernzerhof (GGA-PBE) et le Potentiel de Becke et
Johnson modifié (TB-mBJ). A travers les résultats obtenus il a été montré que la valeur de la pression
de transition de la phase zircon à la phase scheelite des deux composés YVO4 et ScVO4 est dans
l’intervalle des pressions rapporté dans la littérature. Le calcul de la structure de bandes et de la densité
de charge partielle et totale montre que les gaps obtenus par TB-mBJ sont plus proche à l’expérimental
que ceux obtenus par GGA-PBE. L’apparition d’un shift rigide, vers les plus basses fréquences, de
l’absorption, de l’indice de réfraction, de la réflectivité, de l’énergie de perte et la constante diélectrique
a été trouvée via l’étude des propriétés optiques. Il a été aussi montré que ces deux composés
scintillateurs possèdent une biréfringence notable. Pour ce qui est des propriétés mécaniques, il a été
trouvé que les deux matériaux ont une nature rigide, et une anisotropie élastique égale à 10.083 et
13.686 pour YVO4 et ScVO4, respectivement. Dans l’étude des propriétés thermiques, on a appliqué le
modèle quasi-harmonique de Debye pour déterminer la nature de la variation de la capacité calorifique,
la capacité thermique, la dilatation thermique, température de Debye et les modules de compressibilités
Bs (adiabatique) et BT (isotherme) en fonction de différentes températures et pour différentes pressions
de la phase zircon et la phase scheelite. L’étude comparative des propriétés électroniques et optiques
des composants YVO4 et ScVO4 et celles des composés orthovanadates avec des défauts ponctuels
cristallins interstitiels « l’ajout d’un atome d’oxygène » YVO4+x et ScVO4+x a montré l’apparition de
nouveaux états autour du niveau de Fermi qui sont dus essentiellement aux niveaux p de l’oxygène Oi
et l’apparition d’un Redshift
Description
Doctorat en Sciences
