Couplage entre structure electronique et structure cristalline : effet sur quelques proprietes des metaux de transition

Effect of the coupling between electronic structure and cristal structure on some properties of transition metals

• Auteur / Autrice : Maylise Nastar
• Direction : Jean-François Pétroff
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

Nous presentons des calculs de diverses proprietes des metaux de transition a partir d'un modele de liaisons fortes. Nous mettons en evidence le role de la structure electronique, en presentant en fonction du remplissage en electrons d, les variations des stabilites relatives, des proprietes elastiques et des energies de formation de lacune. Les variations des constantes elastiques de cisaillement pur des structures cubiques a faces centrees (cfc), cubiques centrees (cc) et hexagonales compactes (hc), s'ecartent fortement d'une variation de type parabolique observee pour le module de compressibilite. Les tendances generales sont en tres bon accord avec les donnees experimentales et les calculs ab initio. En particulier, le modele decrit parfaitement le fort durcissement des constantes c' et c#4#4 des elements cfc de la colonne 9 (rh) et celui de la constante c' des elements cc entre la colonne 4 (zr) et la colonne 6 (mo). L'energie de formation de la lacune dans la structure cc varie fortement en fonction du remplissage et presente un maximum tres marque au voisinage du remplissage des elements de la colonne 6. Cet effet du remplissage explique en partie les fortes diminutions du coefficient d'autodiffusion entre la colonne 4 et la colonne 6. Nous montrons que le pseudo-gap de la densite d'etats de la structure cc est a l'origine du durcissement de la constante c' ainsi que du phonon nt#10,-1,1, de l'augmentation des differences d'energies cc-hc et cfc-hc et de la forte augmentation de l'energie de formation de la lacune entre zr et mo. En utilisant la methode de recursion, nous constatons que les principales tendances des grandeurs etudiees sont reproduites avec peu de moments de la densite d'etats (environ 6). En revanche, des details comme les singularites des constantes elastiques, n'apparraissent qu'avec un calcul exact de la densite d'etats