Auteur / Autrice : | Abdullah Shukri |
Direction : | Lucia Reining |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Physique |
Date : | Soutenance en 2015 |
Etablissement(s) : | Palaiseau, Ecole polytechnique |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Mots clés libres
Résumé
Le pouvoir d'arrêt électronique est essentiel pour de nombreuses applications qui dépendent du transport des ions dans la matière, comme par exemple, la protonthérapie utilisée en médecine. Tandis que de nombreuses données expérimentales sont disponibles pour les élements purs, les données sont beaucoup plus parcellaires pour les matériaux binaires. Au cours de cette thèse, nous avons développé une approche numérique complètement ab initio fondée sur l'approximation de la réponse linéaire dans le cadre de la théorie de la fonctionnelle de la densité dépendente du temps, afin de prédire le pouvoir d'arrêt moyen d'un ion dans un matériau, sans recourrir à des ajustements sur l'expérience. Le code développé a été inséré dans le projet libre ABINIT. Tout d'abord, nous démontrons l'importance de la description réaliste de la structure électronique en comparant nos résultats à des calculs modèles de gaz d'électrons libres. Nous montrons que le pouvoir d'arrêt calculé est en bon accord avec l'expérience, pourvu que les calculs soient bien convergés et que les effets tels que l'excitation des électrons de coeur et l'échange-corrélation soient pris en compte. De façon surprenante, les effets au-delà de l'approximation linéaire restent limités pour les protons. Finalement, nous explorons le domaine de validité de quelques règles empiriques, communément utilisées par les expérimentateurs.