| Titre : |
Modelisation des matériaux à l'aide de la théorie de la fonctionnelle de la densité |
| Type de document : |
texte imprimé |
| Auteurs : |
Yande Diouf, Auteur |
| Editeur : |
Dakar : Université Cheikh Anta Diop de Dakar : Ecole Doctorale Physique, Chimie, Sciences de la Terre, de l'Univers et de l'Ingénieur |
| Année de publication : |
[2022] |
| Importance : |
119 P. |
| Format : |
29 cm |
| Langues : |
Français (fre) |
| Mots-clés : |
DFT methode ab-initio modélisation numérique modele de Debye modele d'Einstein matériaux thermodynamique calcul numérique code MATLAB modelisation théorie de la fonctionnelle de la densité propriété structurale structure hélium carbone silicium fer science des matériaux génie des matériaux approximation densité locale |
| Résumé : |
La connaissance des propriétés des matériaux est une étape importante vers une innovation technologique majeure. Cette connaissance passe nécessairement par une modélisation appropriée mettant en oeuvre des propriétés structurales et thermodynamiques qui interviennent en science des matériaux. Cette étude entre dans le cadre de notre travail de thése qui vise à modéliser des matériaux à l'aide des techniques ab-initio à travers la DFT et des modèles de Debye et d'Einstein. Dans cette étude notre choix est portée d'une part, sur quatre familles de matériaux à l'echelle atomique notamment les gaz rares(l'hélium), les non-metaux(le carbone), les métalloides(le silicium) et les metaux(le fer) et d'autre part, sur un matériau à l'echelle moléculaire notamment le zircon. Dans un premier temps, nous avons utilisé la méthode de la DFT via l'approximation de la densité locale(LDA) pour calculer le potentiel effectif, la densité électronique et les fonctions d'ondes radiales de ces atomes aussi bien à l'etat fondamental que les trois premiers états excités.
Dans un deuxieme temps et sur la base des modeles de Debye et d'Einstein, nous avons calculé des propriétés thermodynamiques du zircon et du diamant tel que la capacité thermique, l'énergie interne et l'entropie. Il s'agit là de mettre en oeuvre un outil permettant de prédire la stabilité des matériaux et d'en évaluer leurs applications possibles. Du fait de la complexité des calculs, nous avons linéarisé les équations de base de manière implicite et scHématisé l'ensemble des étapes sous forme d'algorithme. La résolution est faite de maniere numérique par la méthode des éléments finis à l'aide du logiciel MATLAB en mode déterministe. Les résultats obtenus sont en bon accord avec ceux déja disponible dans la littérature. Ces données précises de calculs, telles que celles de ce présent travail, sont les ingrédients clés pour une meilleure compréhension sur l'organisation de la matière à l'échelle atomique et moléculaire.
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| Permalink : |
https://bibliothequefst.ucad.sn/index.php?lvl=notice_display&id=1125 |
Modelisation des matériaux à l'aide de la théorie de la fonctionnelle de la densité [texte imprimé] / Yande Diouf, Auteur . - Dakar : Université Cheikh Anta Diop de Dakar : Ecole Doctorale Physique, Chimie, Sciences de la Terre, de l'Univers et de l'Ingénieur, [2022] . - 119 P. ; 29 cm. Langues : Français ( fre)
| Mots-clés : |
DFT methode ab-initio modélisation numérique modele de Debye modele d'Einstein matériaux thermodynamique calcul numérique code MATLAB modelisation théorie de la fonctionnelle de la densité propriété structurale structure hélium carbone silicium fer science des matériaux génie des matériaux approximation densité locale |
| Résumé : |
La connaissance des propriétés des matériaux est une étape importante vers une innovation technologique majeure. Cette connaissance passe nécessairement par une modélisation appropriée mettant en oeuvre des propriétés structurales et thermodynamiques qui interviennent en science des matériaux. Cette étude entre dans le cadre de notre travail de thése qui vise à modéliser des matériaux à l'aide des techniques ab-initio à travers la DFT et des modèles de Debye et d'Einstein. Dans cette étude notre choix est portée d'une part, sur quatre familles de matériaux à l'echelle atomique notamment les gaz rares(l'hélium), les non-metaux(le carbone), les métalloides(le silicium) et les metaux(le fer) et d'autre part, sur un matériau à l'echelle moléculaire notamment le zircon. Dans un premier temps, nous avons utilisé la méthode de la DFT via l'approximation de la densité locale(LDA) pour calculer le potentiel effectif, la densité électronique et les fonctions d'ondes radiales de ces atomes aussi bien à l'etat fondamental que les trois premiers états excités.
Dans un deuxieme temps et sur la base des modeles de Debye et d'Einstein, nous avons calculé des propriétés thermodynamiques du zircon et du diamant tel que la capacité thermique, l'énergie interne et l'entropie. Il s'agit là de mettre en oeuvre un outil permettant de prédire la stabilité des matériaux et d'en évaluer leurs applications possibles. Du fait de la complexité des calculs, nous avons linéarisé les équations de base de manière implicite et scHématisé l'ensemble des étapes sous forme d'algorithme. La résolution est faite de maniere numérique par la méthode des éléments finis à l'aide du logiciel MATLAB en mode déterministe. Les résultats obtenus sont en bon accord avec ceux déja disponible dans la littérature. Ces données précises de calculs, telles que celles de ce présent travail, sont les ingrédients clés pour une meilleure compréhension sur l'organisation de la matière à l'échelle atomique et moléculaire.
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Modelisation des matériaux à l'aide de la théorie de la fonctionnelle de la densité ([2022])
