Projet de fin d'étude : Etude des propriétés électroniques et magnétiques de \mathbf{Sn} dopé au{\ \mathbf{Mn}}_\mathbf{2}\mathbf{Sb} par les calculs Ab Initio

Etudiant : EL JEMLI AHMED

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

Encadrant : Pr. MASROUR RACHID

Annèe : 2026

Résumé : Dans ce travail, nous avons étudié les propriétés électroniques et magnétiques du composé Mn₂Sb pur et de ses dérivés dopés à l'étain MnଶSbଵି୶ Sn୶ (x = 0,25 et x = 0,75), en utilisant la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) avec la fonctionnelle GGA-PBE et le code Wien2k. Les paramètres de maille calculés pour Mn₂Sb pur sont en très bon accord avec les données expérimentales (écart < 0,1 %), ce qui valide notre approche de calcul. L'augmentation des paramètres de maille avec le taux de dopage est cohérente avec la substitution Sb par Sn. L'analyse de la densité d'états (DOS) montre que les trois compositions présentent un caractère métallique, avec une forte asymétrie entre les spins majoritaire et minoritaire, confirmant le ferrimagnétisme du matériau. Pour x = 0,75, la DOS au niveau de Fermi est amplifiée d'un facteur 8 à 10 par rapport aux deux autres compositions, ce qui est attribué au franchissement d'une singularité de Van Hove par le niveau de Fermi. L'étude de la densité d'états partielle (PDOS) montre que les orbitales 3d du manganèse dominent au voisinage du niveau de Fermi. Le site Mn୍୍ porte un moment magnétique plus élevé (≈ 3,5 μ୆) que le site Mn୍ (≈ 2,0 μ୆), donnant un moment net de 1,5 μ୆ par unité formulaire. L'hybridation entre les états Mn-3d et Sb-5p joue un rôle essentiel dans la stabilisation de l'ordre ferrimagnétique. Les cartes de densité de charge électronique confirment la nature métallique des liaisons et montrent que le dopage Sn augmente légèrement la densité d'électrons de conduction. Mots-clés : DFT, GGA-PBE, Wien2k, Mn₂Sb, ferrimagnétisme, densité d'états, PDOS, spintronique, dopage Sn.