Etude ab-initio de l’effet de l’insertion de l’hydrogène sur les propriétés structurales, électroniques chimique et magnétiques dans le Cobalt Co

Abstract

الملخص (بالعربية): في هذه الأطروحة، قمنا بحساب الخواص الهيكلية، الإلكترونية، الكيميائية والمغناطيسية لشركة الكوبالت وهيدراتها الفرعية باستخدام طريقة الموجة المستوية المعززة والخطية في إطار نظرية الكثافة الوظيفية. يتم تحديد إمكانات التبادل والارتباط من خلال تقديرات GGA و LSDA . تشير حساباتنا إلى أن إدخال ذرات الهيدروجين بتركيز منخفض في مصفوفة الكوبالت يؤدي إلى توسيع الحجم V (A3) وزيادة معامل الضغط B (GPa) لهذه الأخيرة. يؤثر إدخال الهيدروجين أيضًا على الخصائص المغناطيسية لمصفوفة الكوبالت، مما يقلل من عزمها المغناطيسي .في الختام، يمكننا القول أن إدخال ذرات الهيدروجين في الكوبالت له تأثير حجمي مغناطيسي مع الحفاظ على الطبيعة المعدنية والحالات الفيرومغناطيسية لهيدرات الكوبالت الفرعية المتكونة. الكلمات الرئيسية: الهيدريدات الفرعية للكوبالت، DFT ، FP-LAPW، الخصائص الهيكلية ، الخصائص الالكترونية ، DOS ، الفيرومغناطيسية. ----------------------------------------------

Résumé (en Français) :

Dans cette thèse, nous avons effectués le calcul des propriétés structurelles, électroniques, chimiques et magnétique du cobalt Co et ses sous-hydrures (CoHx(x=1,2 et3)) en utilisant la méthode des ondes planes augmentées et linéarisées dans le cadre de la théorie de la fonctionnelle de densité. Le potentiel d`échange et de corrélation est paramaitrisé par les approximations LSDA et GGA. Nos calculs montrent que l'insertion des atomes d'hydrogène en faible concentration dans la matrice du cobalt entraîne l'expansion du volume V (A3) et l`augmentation du module de pression B(GPa) de dernière. Cette insertion d`hydrogène dans le Cobalt affect aussi les propriétés magnétique de la matrice du Cobalt, en réduisant son moment magnétique. En conclusion on peut dire que l`insertion des atomes de l`hydrogène dans le Cobalt a un effet magnéto volumique tout en gardant la nature métallique et les états ferromagnétiques des sous hydrures de Cobalt formées. Les mots clés : Sous-Hydrures de Cobalt, DFT, FP-LAPW, Propriétés Structural, Propriétés Electroniques, DOS, Ferromagnétisme.

----------------------------------------------

Abstract (en Anglais) :

In this thesis, we performed the calculation of the structural, electronic, chemical and magnetic properties of cobalt Co and its sub-hydrides (CoHx (x = 1, 2 and 3)) using the method of plane waves increased and linearized in the framework of the density functional theory. The exchange and correlation potential is parameterized by the LSDA and GGA approximations. Our calculations show that the insertion of hydrogen atoms in low concentration in the cobalt matrix leads to the expansion of the volume V (A3) and the increase of the pressure module B (GPa) of last. This insertion of hydrogen into Cobalt also affects the magnetic properties of the Cobalt matrix, reducing its magnetic moment. In conclusion, we can say that the insertion of hydrogen atoms in Cobalt has a magneto-volume effect while keeping the metallic nature and the ferromagnetic states of the Cobalt sub hydrides formed. Keywords : Cobalt Sub-Hydrides, DFT, FP-LAPW, Structural Properties, Electronic Properties, DOS, Ferromagnetism.