Projet de fin d'étude : Étude des propriétés structurales, mécaniques, électroniques et optiques anisotropes des hydrures métalliques NaXH_3 (X=Y,W) pour les applications de stockage de l’hydrogène, basée sur les calculs DFT
Etudiant : EDDAHMANI OUMAYMA
Filière : Master Physique des Nouveaux Matériaux et Energies Renouvelables (PNOMER)
Encadrant : Pr. OUAZZANI TAYEBI HASSANI ABDALLAH
Annèe : 2025
Résumé : L’objectif de ce mémoire est d’étudier les propriétés physiques fondamentales des hydrures métalliques de type pérovskite NaXH3(X=Y,W), dans le but d’évaluer leur potentiel pour le stockage de l’hydrogène. Pour ce faire, j’ai analysé les propriétés structurales, mécaniques, électroniques, optiques, ainsi que l’anisotropie de ces matériaux. Les calculs ont été effectués dans le cadre de la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT), à l’aide du logiciel Cambridge Serial Total Energy Package (CASTEP). L’interaction électron-électron a été décrite à l’aide de la fonctionnelle de Perdew–Burke–Ernzerhof (PBE), dans le cadre de l’approximation du gradient généralisé (GGA). Les interactions entre ions et électrons ont été modélisées par les pseudopotentiels ultrasouples de Vanderbilt (USPP). Les résultats obtenus montrent que, selon les critères de stabilité de Born, les deux hydrures sont mécaniquement stables. De plus, j’ai observé que les composés NaXH3(X=Y,W) sont élastiquement anisotropes et présentent un comportement cassant. L’analyse de la structure de bande et de la densité d’états révèle que ces composés présentent des caractéristiques métalliques. Les résultats optiques indiquent également une absorption et une conductivité élevées dans le domaine ultraviolet. J’ai estimé les capacités gravimétriques en hydrogène de NaYH3 et NaWH3 à respectivement 3,64 % et 1,42 % en poids. Par ailleurs, NaYH3 présente la température de désorption la plus basse, tandis que NaWH3 possède la plus élevée. Ces résultats suggèrent que les hydrures de type pérovskite NaXH3(X=Y,W) peuvent être considérés comme des candidats prometteurs pour le stockage de l’hydrogène à l’état solide.