| Titre : | Etude ab initio des structures, propriétés électroniques, magnétiques et thermoélectriques du NiSi |
| Auteurs : | BOUAMEUR Hadj Mohammed, Auteur ; DINE Khaled, Directeur de thèse |
| Type de document : | texte manuscrit |
| Editeur : | Université de Saida Dr MOULAY Tahar Faculté des Sciences Département de Physique, 2017/2018 |
| Note générale : |
Dans le cadre de la théorie de la fonctionnelle de la densité, on a effectué
des calculs de premiers principes des propriétés structurales, électroniques et magnétiques du NiSi (un métal de transition et un semiconducteur), ainsi que le calcul des propriétés thermoélectriques par le modèle semi-classique de Boltzmann. Le NiSi est d’une extrême importance pour les champs d’application allant de la microélectronique, à la plasmonique en passant par l’aéronautique et les systèmes micro-électromécaniques. Ce travail a été réalisé par l’emploi des approximations LDA et GGA, avec et sans spin polarisé, pour l’étude des propriétés structurales (des deux structures : orthorhombique et hexagonale), et des propriétés électroniques du NiSi orthorhombique, ainsi que ses propriétés magnétiques et explorer ses propriétés thermoélectriques. Après optimisation de la structure du NiSi, on a conclu que la structure orthorhombique est la plus stable énergiquement, ce qui concorde parfaitement avec les autres travaux disponibles. Avec les paramètres de structure ainsi optimisés, on a effectué un calcul des autres propriétés. Et après celui-ci, on peut formuler un certain nombre de points importants comme suit : - La structure orthorhombique du NiSi est la plus stable par rapport à la structure hexagonale composé NiSi -Le caractère métallique du NiSi. -La domination de la contribution des états 3d du Ni par rapport aux autres états. Ce qui est typique pour les siliciures à base de métaux de transition. - NiSi n’est pas magnétique malgré le magnétisme de l’atome simple du Nickel, ceci étant justifié par la faible densité électronique au niveau de Fermi. - Il est important de noter que la GGA a donné de bons résultats en concordance avec l’expérience et la théorie pour ce composé. - De point de vue thermoélectrique, le NiSi possède une grande conductivité électrique, ce qui est un aout majeur pour les applicationsmicroélectroniques. Aussi, il a un coefficient de seebeck qui atteint 63.67 µV/K, donc relativement élevé par rapport aux autres métaux (qui est de l’ordre de 10 µV/K, en général), ce qui peut être exploité par beaucoup d'applications dans ce domaine (comme thermocouples à haute température par exemple). Toutefois, il a un facteur de mérite faible, ce qui limite fortement son emploi pour des applications qui nécessitent un facteur de mérite plus grand. Les applications modernes et futures nécessitent un facteur de mérite supérieur à 3, mais pour remédier à ce défaut, on peut envisager un dopage pour augmenter le nombre de porteurs, ou une addition, par alliage, d’éléments semiconducteurs et non pas métalliques pour augmenter plus le coefficient de Seebeck, et ainsi avoir un bon facteur de mérite. En perspectives, il faut noter que le NiSi possède un ensemble de propriétés qui lui permettent un champ d’applications vaste (microélectronique, plasmonique, contacts des batteries en Lithium, comme éléments chauffants des guides d’onde pour les fours micro-ondes, etc.), mais souffre d'une faible stabilité thermique lors de sa formation, ce qui nécessite d’autres études pour comprendre les processus de formation du NiSi, et ainsi pouvoir résoudre ce problème. |
| Langues: | Français |
| Index. décimale : | BUC-M 008081 |
| Catégories : |
MASTER Spécialité : PHYSIQUE Option : Physique des Matériaux |
Exemplaires
| Code-barres | Cote | Support | Localisation | Section | Disponibilité |
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| aucun exemplaire |
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