Haut PDF Propriétés électroniques et élastiques des chalcogenites

Propriétés électroniques et élastiques des chalcogenites

Propriétés électroniques et élastiques des chalcogenites

Dans ce travail, nous avons utilisé la méthode empirique locale du pseudo-potentiel (E.P.M) pour le calcul des propriétés électroniques telles que les structures de bandes, la densité de charge, les masses effectives et les paramètres mécaniques des composés binaires CdTe, CdSe , ZnTe et ZnSe ainsi que leurs alliages ternaires. Nous avons construit notre pseudo-potentiel atomique en ajustant les facteurs de formes par la méthode non linéaire des moindres carrés, où les paramètres sont optimisés sous un critère de minimisation «root-mean square » (rrns). La méthode E.P.M permet de calculer proprement et d'une façon relativement économique en temps, des paramètres physiques, dont les résultats sont en très bon accord avec l'expérience [1]. Pour le traitement des alliages ternaires, nous avons couplé la méthode E.P.M à la méthode du cristal virtuel (V.C.A) et à la méthode améliorée du cristal virtuel (VCAA) [2,3] qui tient en compte de l'effet du désordre compositionnel. Les propriétés élastiques ont été calculés en couplant l'EPM au modèle des orbitales liées de Harrison (Bond Orbital Model).
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Propriétés structurales opto-électroniques élastiques et dynamiques des semi-conducteurs type II-VI

Propriétés structurales opto-électroniques élastiques et dynamiques des semi-conducteurs type II-VI

105 Partie II : Alliage Ternaire BaS X Se 1-X V.II.1 Introduction Les semi-conducteurs ternaires présentent une large gamme de propriétés physiques et chimiques qui peuvent être modélisés en fonction de la composition et selon les nécessités de certaines applications [ 75 ]. Pour étudier les différentes propriétés physiques des alliages, plusieurs approches théoriques peuvent être utilisées tels que la méthode du cristal virtuel VCA [ 88,89 ], la méthode du potentiel cohérent (CPA) [ 119-121 ], la méthode quasi-aléatoire spéciale SQS [ 122, 123 ], et la méthode de la supercellule (SC). L’alliage BaS x Se 1-x a été étudié récemment par Z. Feng et al. [100] et Drablia et al. [101], en utilisant la méthode de la supercellule associée à la méthode FP-LAPW. Ces travaux ont ciblé les propriétés structurales, électroniques, optiques et thermodynamiques de l’alliage BaS x Se 1-x . Par contre, et à notre connaissance, il n’y a pas de travaux sur les propriétés élastiques et dynamiques de l’alliage BaS x Se 1-x .
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Contribution à l’étude des propriétés structurales électroniques et élastiques de la famille des chalcogénures de calcium CaX (X= S, Se et Te)

Contribution à l’étude des propriétés structurales électroniques et élastiques de la famille des chalcogénures de calcium CaX (X= S, Se et Te)

Dans le domaine des sciences des matériaux, la pression modifie de façon très importante la structure cristalline des solides. Ce paramètre peut induire des variations structurales sans augmenter l’agitation thermique et présente donc des avantages par rapport aux paramètres température et composition. L’effet direct de la pression est de réduire (compression) ou augmenter (dilatation ou tension) le volume par changement des distances interatomiques, variations angulaires, rotation de polyèdres et/ou apparition de nouvelles transitions de phases. Ces transitions s’accompagnent souvent d’une augmentation de la coordinence, de changements de la nature de la liaison chimique et même de l’énergie interne et donc modifications des paramètres d’équilibre. Bien évidemment, les propriétés physiques du matériau dépendent de la structure cristalline.
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Effet de la pression sur les propriétés  structurales et élastiques  du MgSe

Effet de la pression sur les propriétés structurales et élastiques du MgSe

Le calcul est basé sur la méthode des ondes planes orthogonalisées (OPW). L'idée de base de cette méthode est d'obtenir les états de valence d'un système (atome, molécule, cristal) sans avoir recours à calculer les états du cœur qui ne sont pas nécessaires pour la description des propriétés physiques. Les électrons du coeur seront supposés gelés et seulement les électrons de valence se déplacent dans un potentiel électrique. Les coefficients utilisés dans la méthode OPW pour assurer l’orthogonalité de l’onde plane aux états du cœur, peuvent être utilisés pour construire un potentiel qui est répulsif, et on obtient par l’effet d’annulation un potentiel faible ou pseudopotentiel. On applique cette méthode pour les calculs des structures électroniques des solides et liquides, les vibrations des réseaux, les liaisons et les structures des cristaux,…etc.
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Etude théorique des propriétés électroniques et optiques des alliages semiconducteurs binaires et/ou

Etude théorique des propriétés électroniques et optiques des alliages semiconducteurs binaires et/ou

Les vitesses de propagation des ondes élastiques longitudinales, transversales et moyennes, la température de Debye des alliages BeX, BeSxSe1-x et MgX croissent presque linéairement avec l’augmentation de la pression hydrostatique. En ce qui concerne les alliages en couches AInQ 2 (A=K, Rb et Q= S, Se, Te), nos calculs ab initio des paramètres de maille s’accordent bien avec les résultats expérimentaux. L’analyse de la structure de bande et la densité d’états totales (TDOS) et partielles (PDOS) montre que les alliages ternaires chalcogénures à base d’indium AInQ 2 sont des semiconducteurs à large bande interdite directe. Les constantes élastiques du tenseur d’élasticité Cij sont prédites pour ces cristaux en système monoclinique et triclinique. Les Cij calculées pour tous les alliages dans les deux systèmes obéissent aux critères de stabilité mécanique. Les alliages dans le système monoclinique sont caractérisés par une anisotropie élastique très prononcées causant une influence sur l’ensemble des propriétés mécaniques étudies. Selon les critères empiriques de Pugh, les deux alliages sont fragiles.
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Propriétés structurale, élastiques et électronique d'alliages de nitrure des métaux de transitions

Propriétés structurale, élastiques et électronique d'alliages de nitrure des métaux de transitions

La méthode LCOA est une méthode typique de base fixe, et ses avantages sont la description locale atomique et l’utilisation du problème algébrique pour déterminer les valeurs et les vecteurs propres. Les difficultés se situent dans le choix de la base de fonctions d’un ensemble nécessaire pour calculer les éléments de matrice de l’hamiltonien. Pour résoudre ce problème, Slater [38] a proposé la méthode des ondes planes augmentées APW et l’approximation dite Muffin-Tin MT, là on parle des méthodes cellulaires. Cette approximation consiste à représenter le cristal par un réseau de sphères sans recouvrement, centrées sur les différents sites atomiques. Dans chaque sphère le potentiel est remplacé par sa moyenne sphérique. La zone interstitielle entre les sphères, le potentiel est supposée constant, égal à sa valeur moyenne (zéro muffin-tin). Dans la région interstitielle un développement en ondes planes est utilisé. Ceci s’avère être un problème maniable. Cette méthode est la plus largement répandue pour calculer les propriétés électroniques des solides. La méthode de Korringa [6], Kohn, et Rostoker KKR [7] utilise une expansion à l’intérieur des sphères MT semblable à celle de la méthode APW. Dans la région interstitielle entre les sphères, cependant, le potentiel doit être constant et les fonctions d’ondes sont supposées de symétrie sphérique et augmentées par des ondes partielles (fonctions de Bessel). L’état de frontière peut être exprimé comme condition pour l’interférence destructive des queues de ces ondes. La formulation algébrique de la condition assortie, diffère pour les diverses méthodes des ondes partielles, mais en général le résultat est un ensemble d’équations linéaires et homogènes de la forme :
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Propriétés structurales, élastiques et dynamiques des semiconducteurs IV-IV

Propriétés structurales, élastiques et dynamiques des semiconducteurs IV-IV

entre les électrons et T e l'énergie cinétique des électrons. La solution de l'équation (I.1) avec H total conduit à la résolution d'un problème à N corps. 2.2. Approximation de Born-Oppenheimer Les diverses méthodes de calcul de la structure de bandes électroniques des matériaux à l'état solide mises au point au cours des dernières décennies reposent sur un certain nombre d'approximations. Suivant Born et Oppenheimer [l], on sépare le mouvement des noyaux par rapport à celui des électrons et l'on ne prend en compte que celui des électrons dans le réseau rigide périodique des potentiels nucléaires. On néglige ainsi l'énergie cinétique T n des noyaux
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Propriétés mécaniques optiques et électroniques des semi conducteurs II-X (X = S, Se et Te)

Propriétés mécaniques optiques et électroniques des semi conducteurs II-X (X = S, Se et Te)

2-2 Systèmes binaires MgS et ZnS: (méthode PP-PW) a- Propriétés structurales et transitions de phases : Dans cette partie du travail, les composés binaires étudiés cette fois ci contiennent le même élément (VI) avec l’élément (II) différent : un du groupe IIA et l’autre du groupe IIB en l’occurrence MgS et ZnS. La méthode de calcul utilisée est celle du PP-PW implémentée dans le code CASTEP, en employant l’approximation du gradient généralisé (GGA) dans le cadre de la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT)[29]. L'énergie électronique d'échange- corrélation a été traitée par l’approximation du gradient généralisé (GGA-PW91) développée par Perdew et al [30]. Les interactions des d'électrons avec le cœur de l'ion ont été présentées par un pseudopotentiel à norme conservée pour tous les atomes. L’énergie cutoff de la base des ondes planes a été égale à 660 eV pour le ZnS et 500 eV pour le MgS. En se basant sur la méthode de Monkhorst-paquet, on a utilisé 8×8×8 K-points dans la zone de Brillouin pour tous les cas. Ces paramètres étaient suffisants à mener bien l'énergie totale à converger. Grace à cette méthode, on a pus calculer les propriétés élastiques des composés ZnS et MgS, et pour pouvoir le faire on doit avant tout déterminer les transitions de phase possibles pour chaque composé.
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Contribution à l’étude des propriétés élastiques des phases M2AlC (M= Ti, V, Cr, Nb, et Ta)

Contribution à l’étude des propriétés élastiques des phases M2AlC (M= Ti, V, Cr, Nb, et Ta)

 La distribution de charge électronique, qui permet de mettre en évidence les délocalisations électroniques dans le solide.  L’analyse des densités d’états partielles qui est un outil plus précis que l’analyse de la répartition de la densité électronique. En effet elles permettent de remonter aux différentes contributions des orbitales atomiques dans la construction des liaisons. La répartition de la densité de charge est liée directement à la nature du cristal [10]. L’analyse consiste à regarder la répartition de cette densité. Dans le cas d’un cristal ionique, la densité électronique est fortement localisée au voisinage du cœur des ions. Elle est sphérique et symétrique autour de l’atome. L’introduction d’un caractère covalent induit une plus forte déformation dans les contours de charge. Dans ce cas la densité électronique est concentrée au voisinage des lignes joignant les deux atomes concernés par la liaison [10, 22].
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Elastographie haute-résolution pour l'évaluation des propriétés élastiques de la cornée et de la peau

Elastographie haute-résolution pour l'évaluation des propriétés élastiques de la cornée et de la peau

2.1. Introduction Au cours des dernières années, la technique d’élastographie par Supersonic Shear wave Imaging (SSI) a démontré son potentiel clinique sur de nombreux organes. Diverses applications ont été testées avec succès telles que la détection de tumeurs du sein [1], l’évaluation de la fibrose du foie [2], ou encore l’évaluation des propriétés élastiques lors de la contraction de muscles comme le biceps [3] et le myocarde [4]. L’objectif de cette thèse est d’augmenter la résolution spatiale de la technique SSI afin de la transférer vers des organes aux dimensions millimétriques : œil, peau, petit animal. Pour cela, il est nécessaire d’implémenter la technique à de plus hautes fréquences ultrasonores (jusqu’à 20MHz). Il a donc fallu faire fabriquer des barrettes échographiques émettant à 20MHz ainsi qu’adapter et réaliser la programmation des séquences d’un nouveau prototype d’échographe comportant des cartes électroniques capables d’échantillonner ces signaux ultrasonores.
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Propriétés structurales, électroniques et magnétiques des couches minces Fe/Cu

Propriétés structurales, électroniques et magnétiques des couches minces Fe/Cu

Le MOKE décrit les changements de polarisation de la lumière qui se reflètent à partir d'un matériau magnétisé, et prend son nom de John Kerr qui l'a signalé en 1875 [62]. Il existe en fait différents effets magnéto-optiques qui dépendent de l'orientation du champ magnétique par rapport au vecteur de propagation de la lumière, ainsi que de la méthode de mesure employée, à savoir, par transmission ou par réflexion. On distingue les effets magnéto-optiques du premier ordre, proportionnels à des termes impairs du champ magnétique, et ceux du second ordre, proportionnels à des termes pairs du champ magnétique. Dans le domaine visible et du point de vue microscopique, les effets magnéto optiques obtiennent de l’excitation des électrons de la bande de conduction (transitions des électrons des niveaux de cœur vers des niveaux de valence. Les effets magnéto optiques ont pour origine, la brisure de symétrie suite à la présence de l’ordre magnétique [63], ils deviennent d’un couplage spin-orbite. L’utilité de l’effet de Kerr comme sonde des propriétés magnétiques des couches minces [64,65].
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Analyse des propriétés électroniques de supraconducteurs à l’aide de la théorie de la fonctionnelle de la densité

Analyse des propriétés électroniques de supraconducteurs à l’aide de la théorie de la fonctionnelle de la densité

utilisant l’équation de McMillan mentionnée précédemment. Deux conclusions peuvent être tirées de ces études : la DFT avec la fonctionnelle LDA ne reproduit pas correctement le couplage [r]

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Investigation théorique des propriétés structurales et électroniques des systèmes binairesCeX, LaX,

Investigation théorique des propriétés structurales et électroniques des systèmes binairesCeX, LaX,

Les calculs ont été effectués par la méthode de calcul des ondes planes augmentées (FP- LAPW), qui se base sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) dans le code deWien2K. Nous avons utilisé l’approximation de la densité locale (LDA) et l’approximation du gradient généralisé (GGA) pour le terme du potentiel d’échange et de corrélation (XC). Pour calculer la propriété structurale et les propriétés électroniques, On a utilisé l’approximation LDA, GGA. Les valeurs du paramètre de réseau d’équilibre sont en accord avec les résultats expérimentaux disponibles.
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Etude des propriétés électroniques, résistivité et pouvoir thermoélectrique d’alliages amorphes

Etude des propriétés électroniques, résistivité et pouvoir thermoélectrique d’alliages amorphes

2 B, Smili& W, Bouchelaghem, LCMI UBMA, 2018 L'étude des propriétés de transport électronique des alliages métalliques amorphes a mis au jour de nombreux nouveaux phénomènes et a nécessité un changement de paradigme pour expliquer le contraste entre les systèmes métalliques cristallins et amorphes. Le transport électronique est l'un des indicateurs les plus sensibles aux changements structuraux, de ce fait la résistivité et le PTA sont de bons moyens pour caractériser les matériaux conducteurs (métaux, semi-conducteurs, solides ou liquides) dans une «phase» déterminée [8] . Un changement de leur valeur ou de leur pente est un indicateur de changement de phase (transformation du premier ou du second ordre). Les valeurs expérimentales obtenues par ces moyens de caractérisation (résistivité et PTA) sont comparées à celles calculées par les différents modèles théoriques élaborés [9,10] . D'une manière générale, la conductivité électrique est proportionnelle à la densité ainsi qu’à la mobilité des porteurs de charge. Ce nouveau moyen de caractérisation s’avère plus précis que celui de la calorimétrie (DSC) [11]
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Etude des propriétés structurales et électroniques des nanofil semiconducteurs III-V

Etude des propriétés structurales et électroniques des nanofil semiconducteurs III-V

Il est notamment possible de faire varier la composition des nanoils de long de leur axe de croissance ain d’y introduire des jonctions p-n, des boîtes quantiques ou des barrières tunnel. Ces hétérostructures offrent de multiples opportunités : la faisabilité de transistors, de diodes à effet tunnel résonant ou de dispositifs à un électron basés sur les nanoils de silicium ou de III-V a ainsi déjà été démontrée. Ces matériaux permettent de réaliser des hétérostructures inédites car ils peuvent s’accommoder de forts désaccords de maille en déformant leur surface. La relaxation des contraintes structurales a toutefois un impact important sur leurs propriétés électroniques et optiques. Un des paramètres importants pour bien comprendre le comportement de ces structures quantiques est l’offset électronique ou la discontinuité énergétique. Il a été calculé pour le système InAs/InP et confronté à des études expérimentales suivant les directions de croissance.
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Anisotropies microstructurales composites dans les roches réservoir: Conséquences sur les propriétés élastiques et relation à la déformation

Anisotropies microstructurales composites dans les roches réservoir: Conséquences sur les propriétés élastiques et relation à la déformation

Synthesizing experimental data on the variations of ultrasonic P- wave velocities, magnetic susceptibility, permeability and electrical conductivity in dry and/or saturated samples of Be[r]

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en fr ELECTRONIC PROPERTIES OF GRAPHITE PROPRIÉTÉS ÉLECTRONIQUES DU GRAPHITE

En 2004, la forme cristallographique bidimensionnelle du carbone – baptisée le graphène [4] – a été découverte par Andre Geim et ses collègues à l’université de Manchester [5]. Jusqu’à cette année, il était supposé que le graphène n’existait pas à l’état libre. Toutefois le graphène a été étudié théoriquement depuis plus de soixante ans, car il constitue la base de tous les calculs de structure de bandes des systèmes graphitiques. Les propriétés prometteuses du graphène telles que sa conductivité électronique exceptionnelle et ses propriétés mécaniques remarquables ont déclenché un intérêt grandissant dans le domaine des matériaux à base de carbone. Avec le succès du graphène, sa contrepartie en trois dimensions, le graphite, a suscité un intérêt renouvelé. Du point de vue du graphène, le graphite peut être considéré comme un système quasi bidimensionnel, qui est composé de couches de graphène empilées. Néanmoins le couplage entre les couches mène à une structure de bande strictement tridimensionnelle, c’est-à-dire que la relation de dispersion dans le plan dépend de k z , où z est la direction verticale au plan.
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Elaboration de nouveaux complexes de cuivre(I) à propriétés électroniques originales

Elaboration de nouveaux complexes de cuivre(I) à propriétés électroniques originales

Figure 4 : Deux dérivés de la 1,10-phénanthroline et le temps de vie de leurs complexes de cuivre (I) à l’état excité 1.1.4 Complexes du type [Cu(NN)(PP)] + Des complexes hétéroleptiques de cuivre(I) [Cu(NN)(PP)] + contenant à la fois des ligands azotés et phosphorés ont été étudiés depuis la fin des années 1970. 17 Le remplacement d’un ligand NN par une unité PP permet de considérablement améliorer les propriétés d’émission. Les demandes récentes en nouveaux matériaux luminescents ont très fortement relancé les travaux de recherche sur ce type de complexes ces dernières années. 18 Par rapport aux complexes de type [Cu(NN) 2 ] + , on observe un décalage important des bandes d’absorption et d’émission vers le bleu. Dans le spectre UV/vis, les bandes d’absorption observées vers 350 nm sont attribuées aux transitions centrés sur le ligand alors que celles se situant entre 350-450 nm sont dues aux transitions MLCT. Le potentiel d’oxydation du centre cuivreux des complexes [Cu(NN)(PP)] + est plus élevé par rapport à ceux des complexes homoléptiques de type [Cu(NN) 2 ] + . 19 Ceci explique le décalage des transitions MLCT vers le bleu. Si les complexes [Cu(NN) 2 ] + ont des rendements quantiques d’émission très faibles, ceux des complexes [Cu(NN)(PP)] + peuvent atteindre 20 %. Ceci est cohérent avec la loi d’énergie de Gap, 20 en effet l’émission des complexes [Cu(NN)(PP)] + se situe dans le vert tandis que les complexes de type [Cu(NN) 2 ] + émettent dans le rouge. Comme dans le cas des complexes de type [Cu(NN) 2 ] + , l’efficacité de la luminescence des états excités MLCT des complexes [Cu(NN)(PP)] + dépend fortement du solvant et de la présence d’oxygène. 21
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Dérivations et extractions de hamiltoniens modèles pour l'étude de composés à propriétés électroniques remarquables

Dérivations et extractions de hamiltoniens modèles pour l'étude de composés à propriétés électroniques remarquables

INTRODUCTION Grâce à l’évolution et à la performance des nouveaux ordinateurs, les mé- thodes de la chimie quantique ont permis de traiter des systèmes de plus en plus complexes tels que des composés magnétiques moléculaires ou encore des matériaux fortement corrélés. Elles permettent, en particulier, d’étudier l’origine microscopique de leurs propriétés électroniques remarquables, telles que le ferro- magnétisme, l’antiferromagnétisme, la magnétorésistance géante, et la supracon- ductivité. Ces maté–riaux se caractérisant par la coexistence ou la compétition de différents types de phases, isolants, métalliques, semi-métalliques, etc., la compré- hension fondamentale et l’utilisation de leurs propriétés aboutissent à de multiples applications en microélectronique par exemple. Bien que l’exploitation de ces sys- tèmes incombe généralement aux chimistes et physiciens expérimentateurs, leur compréhension demande une connaissance appronfondie de leur structure électro- nique. Cette thèse a pour objectif d’apporter de nouveaux éléments de compré- hension des mécanismes électroniques qui gouvernent les systèmes magnétiques moléculaires et cristallins. Dans ce but deux grandes parties pourront être distin- guées.
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Étude des propriétés structurales, électroniques, mécaniques et optiques des hydrures complexes MXH4

Étude des propriétés structurales, électroniques, mécaniques et optiques des hydrures complexes MXH4

  r V ext   r   , permettant d’exprimer le premier comme une fonctionnelle de la deuxième), l’énergie totale du système à l’état fondamental est également une fonctionnelle unique universelle de la densité électronique, soit : E     r  . Ce résultat constitue le premier théorème de Hohenberg et Kohn [66] . Ce théorème est à la base de la théorie de la fonctionnelle de la densité et explique l’appellation donnée à cette théorie. A la différence de la méthode Hartree- Fock, dans laquelle l’énergie totale du système est une fonctionnelle de la fonction d’onde, l’énergie totale du système à l’état fondamental est définie dans le formalisme de la DFT comme une fonctionnelle de la densité électronique de l’état fondamental. Une conséquence immédiate de ce théorème est que la densité électronique détermine de façon unique l’opérateur hamiltonien. Cela signifie que l’hamiltonien est spécifié par le potentiel externe et le nombre total d’électrons, M, qui peut être calculé à partir de la densité électronique simplement en intégrant sur tout l’espace. Ainsi en principe, en connaissant la densité de charge, l’opérateur hamiltonien peut être déterminé et à travers cet hamiltonien, les propriétés de la molécule ou du matériau peuvent être calculées : la valeur attendue de l’état fondamental de toute observable O est une fonctionnelle unique de la densité électronique exacte à l’état fondamental :
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