L’étude des propriétés structurales, mécaniques, électroniques et thermodynamiques de la phase MAX Zr2AlC dopée par les métaux de transition.

Abstract

L’objectif principal de cette thèse est de donner un rapport sur les propriétés physiques des composés phase MAX Zr2AlC dopée par les métaux de transition. Cette étude a été réalisée par la méthode ab-initio des ondes planes (FP-LAPW) dans le cadre de la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT). Dans cette méthode, les potentiels d'échange-corrélation (XC) sont considérés dans l'approximation de la densité locale (LDA). Les paramètres structuraux optimisés tels que les paramètres de réseau sont en bon accord avec les résultats expérimentaux pour les composés ternaires, et diminuer régulièrement avec l'augmentation de Y dans les composés (Zr1-xYx)2AlC avec Y=Ti, V, and Cr. Après cela, les constants élastiques Cij et d'autres coefficients élastiques ont été calculés, et la stabilité thermodynamique et la stabilité mécanique de ces composés ont été théoriquement confirmées par des valeurs négatives d'énergie de formation et les constantes élastiques satisfont complètement aux critères de stabilité mécanique, respectivement. En utilisant les valeurs des Cij et en se basant sur l’approximation de Voigt-Reuss-Hill, nous avons étudié les propriétés mécaniques macroscopiques classant nos composés comme matériaux fragile. Les structures électroniques indiquent que tous nos composés présentent un comportement métallique et cette métallicité est due à la forte liaison covalente p-d. De plus, l'effet de la température et de la pression sur la capacité calorifique, la température de Debye et le volume à condition ambiante sont calculés par le modèle quasi-harmonique de Debye. Par conséquent, nos résultats peuvent être considérés comme une première prédiction théorique quantitative pour les composés quaternaires, notre ambition est que ces calculs inspirent de nouvelles recherches expérimentales sur ces composés.