SIMULATION DE PROPRIÉTÉS ÉLECTRONIQUES DANS DES HYDRURES METALLIQUES

Abstract

Dans cette thèse, nous avons utilisé le code de simulation WIEN2k pour étudier les propriétés structurales et électroniques de terres rares R (R=Gd et Tb), des dihydrures de terres rares RH2 (R=Gd et Tb) et des dihydrures superstoechiométriques de terres rares RH2.25 avec un groupe d'espace I4/mmm (R=La et Gd) et avec un groupe d'espace (R=Gd et Tb) dans le cas d’un spin non polarisé, en utilisant la théorie de la fonctionnelle de densité (DFT) dans une base d'ondes planes augmentées et linéarisées, avec un potentiel (FP-LAPW) dans l'approximation de gradient généralisé (GGA) et dans l'approximation de densité locale (LDA). Les paramètres de maille, les modules de compressibilité, les densités d'états et les structures de bande d'énergie dans ces composés ont ainsi été déterminés. En outre, les propriétés magnétiques de R et les propriétés thermodynamiques de RH2 sont étudiées. Dans le cas du spin polarisé, nous étudions les propriétés structurelles, électroniques et magnétiques de la terre rare pure R (R=Gd et Tb) en utilisant les approximations LSDA, GGA, LSDA+U et GGA+U. Les résultats obtenus sont en accord avec la littérature et les résultats expérimentaux disponibles.

Dans cette thèse, nous avons utilisé le code de simulation WIEN2k pour étudier les propriétés structurales et électroniques de terres rares R (R=Gd et Tb), des dihydrures de terres rares RH2 (R=Gd et Tb) et des dihydrures superstoechiométriques de terres rares RH2.25 avec un groupe d'espace I4/mmm (R=La et Gd) et avec un groupe d'espace (R=Gd et Tb) dans le cas d’un spin non polarisé, en utilisant la théorie de la fonctionnelle de densité (DFT) dans une base d'ondes planes augmentées et linéarisées, avec un potentiel (FP-LAPW) dans l'approximation de gradient généralisé (GGA) et dans l'approximation de densité locale (LDA). Les paramètres de maille, les modules de compressibilité, les densités d'états et les structures de bande d'énergie dans ces composés ont ainsi été déterminés. En outre, les propriétés magnétiques de R et les propriétés thermodynamiques de RH2 sont étudiées. Dans le cas du spin polarisé, nous étudions les propriétés structurelles, électroniques et magnétiques de la terre rare pure R (R=Gd et Tb) en utilisant les approximations LSDA, GGA, LSDA+U et GGA+U. Les résultats obtenus sont en accord avec la littérature et les résultats expérimentaux disponibles

في هذه الأطروحة ،استعملنا برنامج المحاكاة WIEN2k لدراسة الخصائص البنيوية و الالكترونية للعناصر الترابية النادرة R )Tb ,R=Gd(، لثنائيات هيدريدات العناصر الترابية النادرة 2RH )R=Gd et Tb( و ثنائيات هيدريدات العناصر الترابية النادرة 2.25RH فوق القياسية ذي زمرة التناظر I4/mmm )Gd ,R=La( و ذي زمرة التناظر )Tb ,R=Gd( في حالة عدم استقطاب السبين، باستعمال نظرية دالية الكثافة في قاعدة أمواج مستوية مزادة و خطية مع كمون كامل في تقريب التدرج المعمم (GGA) وتقريب الكثافة المحلية (LDA). بهذه الطريقة قمنا بتحديد الثوابت البلورية، معاملات الإنضغاطية، كثافات الحالات و بنى عصابات الطاقة في هذه المركبات. بالإضافة إلى دراسة الخصائص المغناطيسية لـ R و الخصائص الترموديناميكية لثنائيات الهيدريدات لعناصر ترابية نادرة. في حالة استقطاب السبين و باستعمال تقريبات LSDA، GGA، LSDA+U و GGA+U، قمنا بدراسة الخصائص البنيوية، الالكترونية و المغناطيسية للعناصر الترابية النادرة (R=Gd, Tb). النتائج المتحصل عليها كانت متوافقة مع النتائج التجريبية و النظرية المتوفرة حول هذه المركبات.

In this thesis, we used the WIEN2k code to study the structural and electronic properties for pure rare earths R (R=Gd and Tb), rare earth dihydrides RH2 (R=Gd and Tb) and superstoichiometric rare earth dihydrides RH2.25 with I4/mmm space group (R=La and Gd) and with space group (R=Gd and Tb) in the case of non-polarized spins, using the density functional theory (DFT) in the full-potential linearized augmented plane wave (FP-LAPW) basis in the generalized gradient approximation (GGA) and in the local density approximation (LDA). Lattice parameters, bulk moduli, density of states and energy band structures in these compounds have been determined. Besides, the magnetic properties of R and thermodynamic properties of RH2 are studied. In the case of spin polarization and using LSDA, GGA, LSDA+U and GGA+U approximations, we investigate the structural, electronic and magnetic properties of pure rare earths R (R=Gd and Tb). The results are found to agree with the literature and available experimental data