| Titre : | Modélisation par les calculs des premiers principes ab initio des propriétés physiques des composés ternaires ABXn (A= métal de transition, B=métalloïde, X= élément nonmétallique) | | Type de document : | texte manuscrit | | Auteurs : | Said Maabed, Auteur ; Mohamed Halit, Directeur de thèse | | Editeur : | Laghouat : Université Amar Telidji - Département des sciences de la matière | | Année de publication : | 2023 | | Importance : | 137 p | | Format : | 27 cm | | Accompagnement : | 1 disque optique numérique (CD-ROM) | | Note générale : | Option : Physique des matériaux | | Langues : | Français | | Catégories : | THESES :17 physique
| | Mots-clés : | Structure cristalline Phases de Zintl Thermoélectricité Propriétés du transport électronique Semiconducteurs Structure électronique Propriétés élastiques Analyse topologique
de la densité électronique QTAIM théorie quantique des atomes dans les molécules Calculs ab-initio théorie de la fonctionnelle de la densité DFT | | Résumé : | L'objectif de cette thèse est de déterminer les propriétés physiques, jusqu'à présent inexplorées, des phases de Zintl A2MPn (A=Na, K ; M=Cu, Ag, Au ; Pn=P, As, Sb, Bi). Une attention particulière est accordée à l'étude de leurs propriétés structurelles, électroniques, élastiques et thermoélectriques. Tous nos calculs ont été effectués dans le cadre de la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) moyennant une série d’approximations pour l'énergie d'échange et corrélation, en l’occurrence l’approximation semilocale GGA, l’approximation de la fonctionnelle hybride HSE06 et le potentiel TB-mBJ. Ces approximations sont implémentées dans les codes CASTEP et WIEN. Les géométries de l’équilibre calculés sont en accord parfait avec les données expérimentales disponibles. Les premières estimations théoriques des constantes élastiques et des modules dérivés pour les agrégats polycristallins sont rapportées. Les résultats obtenus indiquent que tous les matériaux étudiés présentent une rigidité plutôt faible et peuvent ainsi être considérés comme des matériaux souples et facilement compressibles. Comme la majorité des phases de Zintl, les composés étudiés sont des semi-conducteurs typiquement caractérisés par leurs gaps modérées et indirectes. L'analyse topologique de la densité électronique nous a permis de comprendre l’ordre chimique dans ces matériaux. Les résultats obtenus sont en bon accord avec les tendances typiques souvent observées dans les phases de Zintl. Les structures polyanioniques sont constituées par les atomes électronégatifs du métal de transition qui interagissent de maniérer covalente avec les atomes pnictogènes. Un transfert de charge presque complet à eu lieu depuis les atomes électropositifs du métal alcalin vers les complexes polyanioniques. Les propriétés du transport thermoélectrique montrent que les phases de Zintl A2MPn ont des pouvoirs thermoélectriques prometteurs qui sont associés à des figures de mérites élevées, ce qui permet de considérer ces matériaux comme de nouveaux candidats potentiels dans les applications thermoélectriques modernes. | | note de thèses : | Thèse de doctorat en physique |
Modélisation par les calculs des premiers principes ab initio des propriétés physiques des composés ternaires ABXn (A= métal de transition, B=métalloïde, X= élément nonmétallique) [texte manuscrit] / Said Maabed, Auteur ; Mohamed Halit, Directeur de thèse . - Laghouat : Université Amar Telidji - Département des sciences de la matière, 2023 . - 137 p ; 27 cm + 1 disque optique numérique (CD-ROM). Option : Physique des matériaux Langues : Français | Catégories : | THESES :17 physique
| | Mots-clés : | Structure cristalline Phases de Zintl Thermoélectricité Propriétés du transport électronique Semiconducteurs Structure électronique Propriétés élastiques Analyse topologique
de la densité électronique QTAIM théorie quantique des atomes dans les molécules Calculs ab-initio théorie de la fonctionnelle de la densité DFT | | Résumé : | L'objectif de cette thèse est de déterminer les propriétés physiques, jusqu'à présent inexplorées, des phases de Zintl A2MPn (A=Na, K ; M=Cu, Ag, Au ; Pn=P, As, Sb, Bi). Une attention particulière est accordée à l'étude de leurs propriétés structurelles, électroniques, élastiques et thermoélectriques. Tous nos calculs ont été effectués dans le cadre de la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) moyennant une série d’approximations pour l'énergie d'échange et corrélation, en l’occurrence l’approximation semilocale GGA, l’approximation de la fonctionnelle hybride HSE06 et le potentiel TB-mBJ. Ces approximations sont implémentées dans les codes CASTEP et WIEN. Les géométries de l’équilibre calculés sont en accord parfait avec les données expérimentales disponibles. Les premières estimations théoriques des constantes élastiques et des modules dérivés pour les agrégats polycristallins sont rapportées. Les résultats obtenus indiquent que tous les matériaux étudiés présentent une rigidité plutôt faible et peuvent ainsi être considérés comme des matériaux souples et facilement compressibles. Comme la majorité des phases de Zintl, les composés étudiés sont des semi-conducteurs typiquement caractérisés par leurs gaps modérées et indirectes. L'analyse topologique de la densité électronique nous a permis de comprendre l’ordre chimique dans ces matériaux. Les résultats obtenus sont en bon accord avec les tendances typiques souvent observées dans les phases de Zintl. Les structures polyanioniques sont constituées par les atomes électronégatifs du métal de transition qui interagissent de maniérer covalente avec les atomes pnictogènes. Un transfert de charge presque complet à eu lieu depuis les atomes électropositifs du métal alcalin vers les complexes polyanioniques. Les propriétés du transport thermoélectrique montrent que les phases de Zintl A2MPn ont des pouvoirs thermoélectriques prometteurs qui sont associés à des figures de mérites élevées, ce qui permet de considérer ces matériaux comme de nouveaux candidats potentiels dans les applications thermoélectriques modernes. | | note de thèses : | Thèse de doctorat en physique |
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Modélisation par les calculs des premiers principes ab initio des propriétés physiques des composés ternaires ABXn (A= métal de transition, B=métalloïde, X= élément nonmétallique)
