Etudiant : EL-FENGOUR THAMI

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

Encadrant : Pr. SALI AHMED

Annèe : 2026

Résumé : Le titanate de baryum (BaTiO₃) est un matériau ferroélectrique de la famille des pérovskites, largement exploité dans les composants électroniques grâce à ses propriétés diélectriques, piézoélectriques et ferroélectriques exceptionnelles. L’optimisation de ses performances par dopage représente une voie prometteuse pour élargir ses champs d’application. Cette étude explore l’impact du calcium (Ca) sur les caractéristiques structurales, électriques, électroniques, vibratoires et diélectriques du titanate de baryum, en combinant des investigations expérimentales et des calculs de premier principe. L’analyse par diffraction des rayons X (DRX) et Raffinement de Rietveld ont permis d’évaluer l’effet du dopage sur les paramètres cristallographiques et la stabilité de la structure pérovskite. Les mesures électriques et diélectriques ont révélé comment le calcium modifie les mécanismes de conduction, les énergies d’activation et le comportement de la permittivité complexe en fonction de la température et de la fréquence. Par ailleurs, des simulations ab initio, basées sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) et la théorie de la perturbation de la fonctionnelle de la densité (DFPT), ont été menées pour étudier les propriétés électroniques, les densités d’états, les modes vibrationnels et certaines grandeurs thermodynamiques du matériau. Les résultats montrent que le dopage au calcium altère significativement les propriétés physiques du BaTiO₃, ouvrant des perspectives prometteuses pour améliorer ses performances dans diverses applications électroniques. Ce travail permettra de comprendre les liens entre composition chimique, structure cristalline et propriétés fonctionnelles des pérovskites ferroélectriques.