Etude des defauts etendus dans le zinc, le cadmium et le titane par une methode de liaisons fortes

par ANTOINE BERE

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Eric Paumier.

Soutenue en 1999

à Caen .

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  • Résumé

    Nous avons adapte la methode semi-empirique des liaisons fortes pour determiner la structure atomique et calculer l'energie des defauts etendus (fautes d'empilement basales i#1 et i#2, macles (10$$2) et (11$$2) de trois metaux hexagonaux : zinc (c/a=1,856) cadmium (c/a=1,886) et titane (c/a=1,587). L'energie electronique attractive du cristal est calculee a l'aide des parametres de liaisons fortes de harrison et de la methode de recursion de haydock-lanczos dans une zone d'extension spatiale finie. L'energie repulsive est decrite par un polynome de degre quatre. Nous montrons que si le terme d'energie repulsive est a symetrie spherique, les possibilites d'ajustement du rapport c/a de ces metaux dependent des parametres de calcul de l'energie electronique. En se limitant aux interactions entre premiers voisins dans le calcul local de la matrice densite, nos potentiels reproduisent parfaitement les rapports c/a et stabilisent la structure hexagonale compacte au detriment d'autres formes structurales. Une etude detaillee du calcul des constantes elastiques a permis d'etablir les expressions analytiques des modules de compression hydrostatique et isotrope. Les valeurs calculees de ces modules sont proches l'une de l'autre pour le titane et sensiblement differentes pour le zinc et le cadmium. Les valeurs absolues des energies des fautes i#1 et i#2 sont elevees par comparaison aux resultats de calculs anterieurs pour le zinc et le cadmium, mais leur rapport est en accord avec le nombre de plans cubiques des deux fautes. Les structures atomiques relaxees des macles ont une interface plane et symetrique. Les energies sont satisfaisantes pour la macle (10$$2) des trois metaux, de meme que pour la macle (11$$2) du titane. Cependant, l'energie de la macle (11$$2) du zinc et du cadmium est negative comme deja obtenue avec un potentiel du type finnis-sinclair pour le zinc.


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Informations

  • Détails : 84 P.
  • Annexes : 139 REF.

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  • Bibliothèque : Université de Caen Normandie. Bibliothèque universitaire Sciences - STAPS.
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