Etudiant : ABDELMOUMNY AZIZ

Filière : Master Physique des Nouveaux Matériaux et Energies Renouvelables (PNOMER)

Encadrant : Pr. MASROUR RACHID

Annèe : 2022

Résumé : Les propriétés structurales, magnétiques, électroniques, élastiques, et thermodynamiques, d’alliage Co_2ZrSn de type full Heusler ont été calculées par le code WIEN2k basé sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) dans le cadre des ondes planes augmentées linéarisées à potentiel complet (FP-LAPW) en utilisant l'approximation GGA. Nous avons commencé à calculer les propriétés structurales, et les résultats obtenues montrent que l’alliage de Heusler étudié est stable dans une structure ferromagnétique de type Cu_2MnAl, ce qui est également confirmé par le moment magnétique calculé du composé. Les valeurs obtenues des constantes de réseau des alliages sont en bon accord avec les données expérimentales et théoriques. Pour examiner la stabilité structurale du composé Co_2ZrSn, nous avons calculés son énergie de formation (E_F), puisque E_F est trouvée en signe négatif ; cela signifie que ce composé est énergétiquement stable et pourrait être expérimentalement synthétisé. Ensuite nous avons focalisé nos visions sur les propriétés élastiques de ce composé où une évaluation sur les constantes élastiques (C_11 , C_12 , et C_44) est faite, d’après l’ensemble de ces résultats élastiques obtenus, d’autres paramètres élastiques sont déterminés. En résultent, les paramètres élastiques évalués (les constantes élastiques et leurs dérivées) ont montré que l’alliage de Heusler étudié est ductile, anisotrope, et élastiquement stable. En ce qui concerne propriétés électroniques, magnétiques, et thermodynamiques, où le bilan des résultats nous a permis de faire les conclusions suivantes : L’étude des structures de bandes électroniques montrent que le composé Co_2ZrSn a un caractère semi-métallique. La densité d’états donne une explication détaillée sur la contribution des atomes pour des différentes orbitales dans la structure électronique. On a fait une estimation de la polarisation en spin, les résultats donnent une polarisation complète (de 100%), ce qui confirme que le semi-métal Co_2ZrSn est ferromagnétique. Les propriétés magnétiques sont estimées en raison de calcul des moments magnétiques partiels de chaque atome ainsi que le moment magnétique total, ce dernier est de valeur égale à 2μ_Bce qui correspond bien à la valeur prédite par la règle de Slater-Pauling. Les propriétés thermodynamiques ont été à leurs tour étudiées, en utilisant le modèle quasi-harmonique de Debye, cet atout nous a permis de présenter l’évolution du paramètre de maille, du module de compressibilité, la capacité calorifique à volume constant, l’entropie, la température de Debye, le coefficient d’expansion thermique, et aussi le paramètre de Grüneisen γ en fonction de la température prise dans la gamme entre 0 et 1600 K et à différentes pressions. Nos résultats ont montré que nos prédictions théoriques motiveront les études expérimentales sur les composés Co_2ZrSn pour les applications dans le domaine de la spintronique.