Contribution à l’étude des propriétés physiques et mécaniques des composés intermétalliques CuX (X = Sc et Pd)

Abstract

Dans cette thèse, nous avons étudié les propriétés structurales, mécaniques et thermodynamiques des composés intermétalliques CuX (X = Sc et Pd) sous l’effet de la température et de la pression. Cette tâche est réalisée en utilisant l’approximation des ondes plane (OP) et des pseudo-potentiels (PP) dans le cadre de la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT). Les paramètres de structure à l’équilibre, les modules d’élasticité, les critères de stabilité mécanique et la vitesse des ondes élastiques sont étudiés dans une gamme de pression de 0 à 12 GPa. En plus, la variation du volume, la capacité calorifique, le paramètre de Grüneisen, la température de Debye, l’entropie, et le coefficient de dilatation thermique sont étudié pour différentes valeurs de la température allant de 0 à 600 K pour le CuPd, et de 0 à 1000 K pour le CuSc, respectivement. Les paramètres de l’état fondamental déterminés par un fit de l’équation d’état de Murnaguan et de Vinet sont en bon accord avec les valeurs reportées dans la littérature. L’application de la pression fait augmenter la plupart des paramètres étudiés ( , , , E…). La remarque commune c’est que CuPd à des propriétés plus élevées que CuSc, c’est le composé le plus rigide. L’étude des coefficients de Poisson et de Pugh nous ont permis de confirmer la nature des matériaux considérés, ils sont classés comme des matériaux ductiles. En regardant les critères de stabilité mécanique, nous prévoyons la présence d’une transition de phase de CuSc à 25.5 GPa et de CuPd à 26.5 GPa, respectivement. Les propriétés thermodynamiques, notamment la capacité thermique, la dilatation thermique, et la température de Debye sont également estimées en moyennant de l’approche quasi-harmonique de Debye implémentée dans le code GIBBS. La connaissance des propriétés thermodynamiques à haute température de ces matériaux donne des informations qui peuvent être utilisées pour l’étude des propriétés fondamentales de ces composés à des conditions extrêmes (haute températures et haute pressions). II SOMMAIRE index Titre page Résumé ………………………………………………………