Contribution à l 'etude des propriétés physiques de quelques alliages d' Heusler via des méthodes de premiers principes

الموضوعات

علوم تطبيقية وتكنولوجية

الملخص

Dans notre thèse, nous étudions la famille de matériaux à usages multiples appelés alliages half-Heusler. Notre étude vise à explorer les propriétés structurales, électroniques, élastiques et thermoélectriques des alliages half -Heusler de 1- ZrCo Ir Sb x x (x= 0, 0.125, 0.25, 0.375, 0.5, 0.625, 0.75, 0.875, et 1). Afin de prévoir ces différentes propriétés, nous avons effectué des simulations en employant la méthode des ondes planes augmentées linéarisées à potentiel complet (FP-LAPW), établie sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) et mise en oeuvre à l'aide du code WIEN2K. Nos paramètres structuraux calculés sont en excellent accord avec les données théoriques et expérimentales, selon les propriétés structurales calculées grâce à les approximations GGA et LDA. Nous avons utilisé diverses approximations pour analyser les caractéristiques électroniques. Nous avons choisi l'approximation EV-GGA en particulier, car elle a produit la mesure de bande interdite la plus précise. Selon nos résultats, tous les alliages half-Heusler présentent des structures de bande de semi-conducteurs. Les valeurs de la bande interdite de ces composés, qui varient de1.021 eV à 1.453 eV, indiquent qu'ils pourraient être utilisés dans l'optoélectronique. De plus, les constantes élastiques, le module de compressibilité B et le module de cisaillement G ont été calculés, indiquant la stabilité mécanique de nos alliages. En nous établissant sur la théorie du transport de Boltzmann semi-classique, le code BoltzTrap a été utilisé pour calculer les coefficients de transport, notamment la conductivité électrique, la conductivité thermique électronique et le coefficient de Seebeck. Conformément à l'équation de Slack, la conductivité thermique du réseau est traitée comme un paramètre thermoélectrique indépendant. Le paramètre de Grüneisen et la température de Debye sont calculés à l'aide du programme Gibbs. Ces résultats, qui soulignent l'efficacité des matériaux même à haute température, mettent en évidence leur potentiel d'application dans les dispositifs thermoélectriques. (We investigate the family of materials with multiple uses known as half-Heusler alloys in our thesis. Our study aims to explore the structural, electronic, elastic, and thermoelectric properties of 1-ZrCo Ir Sbxx(x= 0, 0.125, 0.25, 0.375, 0.5, 0.625, 0.75, 0.875, et 1)half-Heusler alloys. To forecast these different properties, we did simulations by employing the full potential linearized augmented plane wave method (FP-LAPW), which is based on density functional theory (DFT) that has been carried out using WIEN2K code. Our computed structural parameters are in excellent accordance with the theoretical and experimental data, according to the structural properties calculated using the GGA and LDA approximations. We used a variety of approximations to analyze the electronic characteristics. We chose the EV-GGA approximation in particular because it produced the most precise band gap measurement. According to our findings, all of the half-Heusler alloys have semiconductor band structures. These compounds' energy gap values, which vary from 1.021 eV to 1.453 eV, indicate that they may find use in optoelectronics. Furthermore, the elastic constants, the bulk modulus Band the shearmodulus Gwere calculated, indicating the mechanical stability of our alloys. Based on the semi-classical Boltzmann transport theory, the BoltzTrap code was used to calculate the transport coefficients, including electrical conductivity, electronic thermal conductivity, and Seebeck coefficient. In accordance with the Slacks equation, the lattice thermal conductivity is handled as an independent thermoelectric parameter. The Grüneisen parameter and Debye temperature are calculated using the Gibbs program.These findings, which highlight the materials' effectiveness even at high temperatures, highlight their potential for application in thermoelectric devices)

روابط وملفات

التعريف والنوع

رقم الوثيقة

05097b7d-bd96-4f76-8056-67feed53e457

رقم العقد

0

نوع الوسائط

Crawler

نوع المحتوى

الرسائل العلمية

صيغة المصدر

رسائل دكتوراة

نوع الملف

pdf text

أسماء الملفات

1048160_1.pdf

بيانات النشر

ألقاب المؤلفين

[{"name_ar":"Bilal Abdelkebir","title_ar":"اعداد","title_en":"Preparation"},{"name_ar":"Rabah Khenata","title_ar":"اشراف","title_en":"Supervision"},{"name_ar":"Zoulikha Charif","title_ar":"اشراف","title_en":"Supervision"}]

اللغة

French

المصدر والدورية

اسم المصدر

Contribution à l 'etude des propriétés physiques de quelques alliages d' Heusler via des méthodes de premiers principes

المحتوى والصفحات

عدد الصفحات

0

ترجمة الملخص

في أطروحتنا، ندرس عائلة المواد متعددة الاستخدامات المعروفة باسم سبائك نصف Heusler. تهدف دراستنا إلى استكشاف الخصائص الهيكلية، الإلكترونية، المرونية والحرارية الكهربائية لسبائك نصف Heusler ذات الصيغة ZrCo1-xIrxSb حيث (x = 0, 0.125, 0.25, 0.375, 0.5, 0.625, 0.75, 0.875, 1). وللتنبؤ بهذه الخصائص المختلفة، أجرينا عمليات محاكاة باستخدام طريقة الموجة المستوية المعززة الخطية ذات الإمكانات الكاملة (FP-LAPW)، والتي تستند إلى نظرية الكثافة الوظيفية (DFT) التي تم تنفيذها باستخدام كود WIEN2K. تتوافق معلماتنا الهيكلية المحسوبة بشكل ممتاز مع البيانات النظرية والتجريبية، المحسوبة باستخدام تقريبات GGA وLDA. استخدمنا مجموعة متنوعة من التقريبات لتحليل الخصائص الإلكترونية. اخترنا تقريب EV-GGA على وجه التحديد لأنه أنتج أدق قياس لفجوة النطاق. وفقاً لنتائجنا، فإن جميع سبائك نصف Heusler لها هيكل نطاق أشباه الموصلات، والتي تتراوح قيم فجوة الطاقة لهذه المركبات بين 1.021 إلكترون فولت و1.453 إلكترون فولت، مما يشير إلى إمكانية استخدامها في الإلكترونيات الضوئية. علاوة على ذلك، حُسبت ثوابت المرونة، معامل الحجم B، ومعامل القص G، مما يدل على الاستقرار الميكانيكي لسبائكنا. واستناداً إلى نظرية بولتزمان لنقل الطاقة الكلاسيكية وشفرة BoltzTrap، حُسبت معاملات النقل، بما في ذلك الموصلية الكهربائية، والموصلية الحرارية الإلكترونية، ومعامل سيبك (Seebeck). ووفقاً لمعادلة Slack، حُسب معامل الموصلية الحرارية للشبكة باستخدام معامل Grüneisen ودرجة حرارة Debye باستخدام برنامج Gibbs. وتسلط هذه النتائج الضوء على كفاءة المواد حتى في درجات الحرارة المرتفعة، وعلى إمكاناتها للتطبيق في الأجهزة الحرارية الكهربائية.

كلمات الباحثين

alliages half-Heusler FP-LAPW L’approximation EV-GGA semiconducteur constantes élastiques coefficients de transport équation de Slack

إشراف وإعداد

الإشراف

Rabah Khenata, Zoulikha Charif

الإعداد

Bilal Abdelkebir

الاقتباسات الببليوغرافية