Calculs ab-initio des structures électroniques de l'oxyde de fer

Abstract

Contexte : Ledomainedelasciencedesmatériauxetdelaphysiquedessolides nécessite unecompréhensionapprofondiedespropriétésélectroniquesetmagnétiquesdes composés.L’oxydedeferFe2O3 est unmatériaud’intérêtparticulierenraisondeses applications potentiellesdanslesdomainesdel’électronique,delacatalyseetdelascience de l’environnement.Danscemémoire,nousavonsutilisédesméthodesdecalculabinitio pourétudierendétaillespropriétésélectroniquesetmagnétiquesdeFe2O3. Objectif : L’objectifprincipaldecemémoireétaitd’explorerlespropriétésélectro- niques etmagnétiquesdeFe2O3 en utilisantdescalculsabinitio.Nousavonscherchéà obtenir desinformationssurladensitéélectronique,lastructuredebandeetl’énergie de gapdumatériau.Cesrésultatsnouspermettrontdemieuxcomprendrelespropriétés fondamentalesdeFe2O3 et d’ouvrirlavoieàdesapplicationspotentiellesdansdivers domaines. Méthodologie : Pouratteindrenosobjectifs,nousavonsutilisélelogicieldecalculab initio SIESTAavecuneapprochebaséesurl’approximationdegradientgénéralisé(GGA). Nous avonseffectuédescalculsdestructureélectroniqueenutilisantlabasedeprojection des pseudoorbitalesatomiqueslocalisées(PAOs).Lesrésultatsobtenusontétéanalysés en détailetcomparésavecdesdonnéesexpérimentaleslorsquedisponibles. Résultats : Noscalculsabinitioontrévélédesinformationsprécieusessurlespro- priétés électroniquesdeFe2O3. Nousavonsobservéladensitéélectronique,lastructure de bandeetl’énergiedegapdumatériau.Cesrésultatsontconfirmécertainescaractéris- tiques déjàconnuesetontrévélédenouvellesinformationssurlanaturedelaliaisonet les interactionsélectroniquesdansFe2O3. Conclusion : Cemémoireadémontrél’efficacitédesméthodesdecalculabinitiopour l’étude despropriétésélectroniquesetmagnétiquesdesmatériaux.Lesrésultatsobtenus pourFe2O3 contribuentànotrecompréhensiondecematériauetouvrentdesperspectives pourdefuturesrecherchesetapplications.Ilestégalementsoulignél’importancedela combinaisonentrelesapprochesthéoriquesetexpérimentalespourunecompréhension approfondie dessystèmesétudiés.