Etudiant : FATHI MAROUANE

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

Encadrant : Pr. DERKAOUI ISSAM

Annèe : 2025

Résumé : Ce travail étudie les propriétés structurales, électroniques et magnétiques du cobalt dopé au bore dans ses phases hexagonale compacte (hcp) et cubique à faces centrées (fcc), en utilisant la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) et des simulations atomistiques de la dynamique de spin. Nous analysons systématiquement comment l'incorporation du bore affecte les paramètres de maille, les énergies de cohésion, les moments magnétiques, les interactions d'échange et les températures de Curie pour un taux de dopage de 0 à 25 at%. Les résultats montrent que le bore induit une contraction significative du réseau, avec une meilleure stabilité structurale pour la phase hcp. Un dopage intermédiaire (6.25 at%) améliore fortement le couplage d'échange ferromagnétique (jusqu'à 25.27 meV) et élève la température de Curie à 1820 K, soit une augmentation de 42 % par rapport au cobalt pur. L'analyse de la structure électronique montre le rôle du bore dans la polarisation de spin et l'hybridation avec les états Co-3d. Des simulations Monte Carlo révèlent également une dépendance non monotone de l'ordre magnétique en fonction du taux de dopage. Ces résultats fournissent une compréhension à l'échelle atomique de l'ingénierie des propriétés magnétiques du cobalt par dopage contrôlé, avec des implications pour la conception de matériaux magnétiques haute performance.