Etude ab-initio de quelques matériaux ferroélectrique de type pérovskite

Abstract

Dans cette thèse nous présentons une étude ab-initio de certains matériaux pérovskites sans plomb (Pb) qui sont devenues plus importants dans la fabrication des dispositifs électriques. L’objectif principal est de mieux comprendre l’origine microscopique des propriétés physiques de ces composés. Trois composés prototypes sont étudiés, à savoir : le BaTiO3, le Na0.5Bi0.5O3 et le K0.5Bi0.5O3 ces composés sont mécaniquement stables est présent un large éventail de propriétés. Dans cette étude, les propriétés structurelles, électroniques, optiques et mécaniques sont simulées en utilisant les principes de base de la théorie de la densité fonctionnelle (DFT). Le composé BaTiO3 est étudier avec le logiciel Abinit par des pseudo-potentiels de type Troullier-Martins, Fritz-Haber-Institute (FHI), dans l'approximation de la densité locale (LDA) ; dans les phases cubique, tétragonal et rhomboédrique ; Les résultats sont en bon accord avec les valeurs expérimentales et théoriques disponible dans la littérature. Les composés K0.5Bi0.5O3 et Na0.5Bi0.5O3 sont étudié par la méthode des ondes planes linéairement augmentées avec potentiel complet (FP-LAPW)) en traitant l’énergie d’échange et de corrélation par l’approximation du gradient généralisé (GGA) et par l’approche de Tran et Blaha (mBJ) à l’aide du code Wien2K. Les résultats de structures de bande sont très proche de l’expérimental. la fonction diélectrique complexe et les paramètres optiques tels que le coefficient d’absorption α(ω), la réflectivité R(ω), la fonction de perte d'énergie électronique L(ω) et l'indice de réfraction n(ω) ont été calculés et discutés afin de mieux comprendre la conduite électro-optique des composées.