رسائل دكتوراة
French
2025
Contribution à l 'etude des propriétés physiques de quelques alliages d' Heusler via des méthodes de premiers principes
Bilal Abdelkebir, Rabah Khenata, Zoulikha Charif
كلية العلوم الدقيقة-جامعة مصطفى اسطمبولى معسكر · الجزائر
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)
