Etude ab-initio du ferromagnétisme dans l’AIN dopé au Ce
Des informations générales:
Le niveau |
Master |
Titre |
Etude ab-initio du ferromagnétisme dans l’AIN dopé au Ce |
SPECIALITE |
PHYSIQUE DE LA MATIÈRE CONDENSÉE |
Page de garde:
Sommaire:
Chapitre I: Spintronique et Semi-conducteur magnétique diluée
I.1.Introduction
I.2.Quelques notions de base sur l’électronique et semi -conducteur :
1.2.1.Qu’est-ce que l’électronique ?
I.2.2.Un matériaux semi-conducteur
I.2.2.1.Les semi-conducteurs III-V
I.2.2.2.Les avantages des semi-conducteurs III-V
I.2.2.3.La constante de maille et le bande interdite.
I.3.Qu’est ce qu’un Magnétisme
1.3.1.Classification des matériaux selon leurs propriétés magnétiques:.
1.3.1.1.Les matériaux Diamagnétiques
I.3.1.2.Les matériaux paramagnétiques
I.3.1.3.Les matériaux ferromagnétiques
I.4.L’électronique de spin
1.4.1.Les applications technologiques
I.5.Semi-conducteurs Magnétiques Dilués
(DMS)
I.5.1.Définition :.
I.5.2.Les semi-conducteurs magnétiques dilués à base III-V
I.6.Conclusions
Références
Chapitre II: Présentation des matériaux étudiés
II.1.Introduction
II.2.Le matériaux Nitrure d’aluminium (AIN).
II.3.Historique
II.4.Propriétés physique de Nitrure d’aluminium et les avantages
II.4.1.Propriétés structurale:
II.4.1.1 Structure Wurtzite (Hexagonale)
II.4.1.2.Structure Zinc blende (ZnS)
II.4.2. Propriétés électronique.
II.4.2.1.Structure électronique de l’Aluminium (A.)
II.4.2.2.Structure électronique de Nitrure (N)
II.4.3. Propriétés magnétique
II.4.4.Les avantages d’AIN.
II.5.Les terres rares
II.5.1.Généralités sur les Terres rares
II.5.2.Propriété magnétique de terre rare
II.5.3. Le dopage avec des terres rares.
II.5.4.Le cérium.
II.6.Dopage de AlN.
II.6.1.AIN Dopé Ce
II.6.2. AlN dopé au magnésium et au béryllium
II.7.Les différents domaines d’application “AIN”
II.8.Conclusion.
Références
Chapitre III: Théorie de la Fonctionnelle de Densité « DFT»
III.1.Introduction.
III.2.Equation de Schrödinger d’un cristal:.
III.2.1.L’approximation de Born-Oppenheimer :
III.2.2. L’approximation de Hartree-Fock:
III.3.La Théorie de la Fonctionnelle de la Densité (DFT) :
III.3.1.Les théorèmes de Hohenberg-Kohn
III.3.2.Les théorèmes de Kohn et Sham :.
III.3.3. Les différents types de fonctionnelles d’échange corrélation :
III.3.3.1.L’Approximation de la densité locale (LDA) :
III.3.4.2.L’Approximation du Gradient Généralisé (GGA) :
III.4.Codes de calculs utilisés :.
III.4.1.Le code VASP.
III.4.1.1Théorème de Bloch et ondes planes
III.4.1.2.Intégration de la zone de Brillouin et points k
III.4.1.3.Densité d’états
III.4.1.4. Approximation des pseudo-potentiels
III.4.2. Supercellule:
III.5.Conclusion
Référence.
Chapitre IV: Résultat et discutions
IV.1. Introduction :.
IV.2.Etude du semi-conducteur AIN pur
IV. 2.1. Paramètres de calcul:.
IV.2.1.1.Optimisation de l’énergie de coupure Ecut:
IV.2.1.2.Optimisation de la grille de Points K (K-points) :
IV.3.Propriétés structurales et électroniques du AIN
IV.3.1.Stabilité structurale
a)La structure Zinc Blende:
b) La structure würtzite
IV.3.2.Propriétés électroniques :
IV.4.Etude de nitrure d’aluminium (AIN) dopé Ce.
IV.4.1.Propriétés structurales :
a. Stabilité structurale :.
b. Stabilité énergétique :.
IV.4.2.Propriétés électroniques :
IV.4.2.1.Les structures de bandes :.
IV.4.2.2.Les densités d’états (DOS):
IV.5.Conclusion
Référence
Conclusion générale
I.1.Introduction
I.2.Quelques notions de base sur l’électronique et semi -conducteur :
1.2.1.Qu’est-ce que l’électronique ?
I.2.2.Un matériaux semi-conducteur
I.2.2.1.Les semi-conducteurs III-V
I.2.2.2.Les avantages des semi-conducteurs III-V
I.2.2.3.La constante de maille et le bande interdite.
I.3.Qu’est ce qu’un Magnétisme
1.3.1.Classification des matériaux selon leurs propriétés magnétiques:.
1.3.1.1.Les matériaux Diamagnétiques
I.3.1.2.Les matériaux paramagnétiques
I.3.1.3.Les matériaux ferromagnétiques
I.4.L’électronique de spin
1.4.1.Les applications technologiques
I.5.Semi-conducteurs Magnétiques Dilués
(DMS)
I.5.1.Définition :.
I.5.2.Les semi-conducteurs magnétiques dilués à base III-V
I.6.Conclusions
Références
Chapitre II: Présentation des matériaux étudiés
II.1.Introduction
II.2.Le matériaux Nitrure d’aluminium (AIN).
II.3.Historique
II.4.Propriétés physique de Nitrure d’aluminium et les avantages
II.4.1.Propriétés structurale:
II.4.1.1 Structure Wurtzite (Hexagonale)
II.4.1.2.Structure Zinc blende (ZnS)
II.4.2. Propriétés électronique.
II.4.2.1.Structure électronique de l’Aluminium (A.)
II.4.2.2.Structure électronique de Nitrure (N)
II.4.3. Propriétés magnétique
II.4.4.Les avantages d’AIN.
II.5.Les terres rares
II.5.1.Généralités sur les Terres rares
II.5.2.Propriété magnétique de terre rare
II.5.3. Le dopage avec des terres rares.
II.5.4.Le cérium.
II.6.Dopage de AlN.
II.6.1.AIN Dopé Ce
II.6.2. AlN dopé au magnésium et au béryllium
II.7.Les différents domaines d’application “AIN”
II.8.Conclusion.
Références
Chapitre III: Théorie de la Fonctionnelle de Densité « DFT»
III.1.Introduction.
III.2.Equation de Schrödinger d’un cristal:.
III.2.1.L’approximation de Born-Oppenheimer :
III.2.2. L’approximation de Hartree-Fock:
III.3.La Théorie de la Fonctionnelle de la Densité (DFT) :
III.3.1.Les théorèmes de Hohenberg-Kohn
III.3.2.Les théorèmes de Kohn et Sham :.
III.3.3. Les différents types de fonctionnelles d’échange corrélation :
III.3.3.1.L’Approximation de la densité locale (LDA) :
III.3.4.2.L’Approximation du Gradient Généralisé (GGA) :
III.4.Codes de calculs utilisés :.
III.4.1.Le code VASP.
III.4.1.1Théorème de Bloch et ondes planes
III.4.1.2.Intégration de la zone de Brillouin et points k
III.4.1.3.Densité d’états
III.4.1.4. Approximation des pseudo-potentiels
III.4.2. Supercellule:
III.5.Conclusion
Référence.
Chapitre IV: Résultat et discutions
IV.1. Introduction :.
IV.2.Etude du semi-conducteur AIN pur
IV. 2.1. Paramètres de calcul:.
IV.2.1.1.Optimisation de l’énergie de coupure Ecut:
IV.2.1.2.Optimisation de la grille de Points K (K-points) :
IV.3.Propriétés structurales et électroniques du AIN
IV.3.1.Stabilité structurale
a)La structure Zinc Blende:
b) La structure würtzite
IV.3.2.Propriétés électroniques :
IV.4.Etude de nitrure d’aluminium (AIN) dopé Ce.
IV.4.1.Propriétés structurales :
a. Stabilité structurale :.
b. Stabilité énergétique :.
IV.4.2.Propriétés électroniques :
IV.4.2.1.Les structures de bandes :.
IV.4.2.2.Les densités d’états (DOS):
IV.5.Conclusion
Référence
Conclusion générale
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