Etablissement Université de Sétif 1 - Ferhat Abbas Affiliation Département de Physique Auteur DJELLAL, Cherrad Directeur de thèse D. MAOUCHE

Mémoires de Fin d’Etudes
Etablissement Université de Sétif 1 - Ferhat Abbas Affiliation Département de Physique Auteur DJELLAL, Cherrad Directeur de thèse D. MAOUCHE (Docteur) Co-directeur A. BOUHEMADOU (Docteur) Filière Physique de Solide Diplôme Doctorat Titre Étude Ab initio des propriétés structurales, élastiques, électroniques et optiques des perovskites CaXO3 (X=Sn et Hf) dans la phase cubique et orthorhombique. Mots clés PP-PW, LDA, DFT, perovskite, pression hydrostatique, constants élastiques. Résumé Les propriétés structurales, électroniques et optiques des perovskites CaXO3 dans les deux phases cubique idéal et orthorhombique ont été étudiées. Les calculs ont été effectués par la méthode de calcul des ondes planes (PP-PW) implémentée dans le code CASTEP qui se base sur La théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT). Nous avons utilisé l’approximation de la densité locale (LDA) pour le terme du potentiel d’échange et de corrélation (XC). Les valeurs des paramètres de réseau d’équilibre sont en accord avec les résultats expérimentaux disponibles. L’étude du comportement mécanique employant le rapport de B/G prouve que toutes ces perovskites sont malléables. Les phases cubiques possèdent des gaps indirects (R-G) et les orthorhombiques possèdent des gaps directs (G-G). Les cartes (110) de la densité de la charge électronique montrent que les perovskites orthorhombiques exhibent des chaînes de distribution électronique en zig zag rapprochées contrairement aux perovskites idéales présentant des chaînes parfaitement alignées (directionnelles). Une bonne corrélation élasto-électronique a été établie entre les constants élastiques directionnels individuels Cij et les liaisons chimiques covalentes et ioniques existante. La deuxième phase consisté à refaire toute l’étude sous l’effet de la pression hydrostatique. L’étude de la dépendance en pression des constants élastiques et les enthalpies nous informe sur l’excellente stabilité mécanique de ces matériaux. La perovskite CaSnO3 soit idéale ou distordue est très sensible à l’application de la pression. Les valeurs optiques indiquent que ces perovskites peuvent se servir dans des dispositifs de protection contre les radiations ultraviolettes. Mots clés: PP-PW, LDA, DFT, perovskite, pression hydrostatique, constants élastiques. Abstract: The structural, electronic and optical properties of tow perovskites compounds CaXO : cubic and orthorhombic have been investigated by employing first principles 3 method, using the plane wave pseudo potential calculations (PP-PW) implemented in the CASTEP package within density functional theory and the local density approximation (LDA). The equilibrium lattice constants are in agreement with the available experimental results. The study of the mechanical behavior employing the ratio of B/G proves that all perovskites are ductile. The cubic phases have indirect gaps (R-G) and the orthorhombic ones have direct gaps (G-G). The (110) maps of the density of the electronic charge show that orthorhombic perovskites exhibit chains of electronic distribution as a zig zag brought closer in the contrary of ideal perovskites presenting the perfectly aligned chains (directional). A good élasto-electronics correlation was established between the directional individual elastic constant Cij and the covalent-ionic chemical bonds existing. The second part consisted in remaking all the study under the effect of the hydrostatic pressure. The studies of the dependence in pressure of the elastic constants and the enthalpies have informed us on the excellent mechanical stability of these materials. The ideal or distorted perovskite CaSnO3 are very sensitive to the application of the pressure. The optical values indicate that these perovskites can serve as shields device for ultra-violet radiations. Key words: PP-PW, LDA, DFT, perovskite, hydrostatic pressure, elastic constants. ضخهم حفاثك حٌشظو ىهع ضكذشذ ًرناو CASTEP جشفشنا ًف حهخذمنا (PP-PW) حٌىرسمنا جاىملأا حمٌشع حغساىت داىمهن حٍئىضنا و حٍووشركناا، جًوو شمنا ، حٌىٍىثنا صاىخنا باسحت اىمل براكنا نىمكنا حمٌشع عم حثكشم DFT حٍناذنا ضئاظخنا باسحن (XC)طاثذساا- لداثرنا نىمك باسح مخلأ (LDA) عضىمنا حفاثك ةٌشمذ اىهمعرسا ذلوCaXO3 نصاىرنا ذىع حكثشنا دتاث . حكثشنا دتاث حٌىٍىثنا صاىخنا باسح حٍغت LDA عضىمنا حفاثك ةٌشمذ اىهمعرسا حٍووشركنلإا عٍمخ نأ شهظذ B/G حثسىنا باسح ذىع اهٍهع مظحرمنا مٍمنا . جشفىرمنا حٍهمعنا حئارىنا عم حمفاىرم اهٍهع مظحرمنا مطاف شهظذ حٍناثمنا دٍكسٍفوشٍثنا نأ هٍثرٌ حلاغنا خاتاظع لاخ هم .هٍن ًكٍواكٍم عتاع اهن حسوسذمنا دٍكسفوشٍثنا (110) ًفاشلىثغنا شهظمنا . (G-G) ششاثم يىلاع مطاف شهظذ حهىشمنا دٍكسٍفوشٍثنا امىٍت، (R-G) ششاثم شٍغ يىلاع دٍكسٍف وشٍثهن افاخ حخشعىم حٍىحش حهسهس شهظذ حهىشمنا دٍكسفوشٍثنا نا هٍثذ حٍحغسنا حٍووشركناا حىحشنا حفاثكن ضئاظخنا هٍت شٍثك كفاىذ ىهع اضٌأ اىهظحذ. حٌىرسم طىغخ ىهع حهتامرم حٍحغسنا حٍووشركناا هحشنا نىكذ هٌأ حٍناثمنا ممعنا ازه هم حٍواثنا حهحشمنا.جشفىرمنا حٍئاٍمٍكنا ظتاوشنات اهمهعذو حوشمنا دتاىثنا لاخ هم كنرو حٍووشركناا و جًوو شمنا دحذ )ًثنارووأ( جشحنا خالاغناو حووشمنا دتاىث حساسد . ًكٍذارسوسذٍهنا ظغضنا مماع شٍثأذ دحذ حساسذنا مك جداعإ ًف مثمرذ يزه حعىمدم نأ هٍثذ اهٍهع مظحرمنا حٍئىضنا مٍمنا .داىمنا يزهن ذٍدنا ساشمرساا اىن دىٍت ظغضنا مماع شٍثأذ . حٍدسفىثنا قىف ام حعشلأا ذض حٍئىضن خاثكشمنا مٍمظذ ناذٍم ًف لامعرسان حهتال دٍكسٍفوشٍثنا .حووشمنا دتاىث ، ًكٍذارسوسذٍهنا ظغضنا ، دٍكسٍفوشٍثنا ، DFT ، LDA، (PP-PW) :حٍذافم خامهك Date de soutenance /2012 Cote TH796 Pagination 114P Format CD Statut Soutenue