Etude théorique ab initio des propriétés structurales, élastiques, vibrationnelles, thermodynamiques, électroniques et optiques de max-Phases Ti2InN

Abstract

Cette thèse présente une étude ab initio des propriétés structurelles, élastiques, vibrationnelles, thermodynamiques, électroniques et optiques du composé Max-Phase Ti2InN dans le cadre de la théorie fonctionnelle de la densité. L'évolution des propriétés structurales de ce matériau sous pression hydrostatique est analysée. Les propriétés vibratoires et l'évolution de la pression des fréquences Raman, infrarouge et silencieuse sont rapportées. Ces simulations fournissent également la dépendance à la pression des constantes élastiques et des propriétés élastiques et mécaniques. Nous avons constaté que ce composé est mécaniquement et dynamiquement stable jusqu'à 30 GPa, la pression maximale atteinte dans l'étude. Les propriétés thermodynamiques sont également étudiées dans la plage de température de 0 à 1000 K. La structure de la bande montre que cette céramique est conductrice. La densité d'états au niveau de Fermi (EF) provient principalement des états Ti-d avec une contribution mineure des états In-p. En dessous de EF, le pic d'hybridation de Ti-d–N-p se situe dans une plage d'énergie inférieure, ce qui indique que la liaison Ti–N est plus forte que la liaison Ti–In. La distribution de la densité de charge montre que les atomes de Ti et de N forment une forte chaîne liée de manière covalente Ti–N–Ti. Enfin, certaines propriétés optiques telles que la partie réelle et imaginaire de la fonction diélectrique, la réflectivité, l'indice de réfraction, la perte d'énergie et les coefficients d'absorption dans les deux directions [100] et [001] sont également calculés.