Département de Physique

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Spectres magnoniques associés aux surfaces et aux interfaces entre structures cubiques ferromagnétiques
(UNIVERSITE MOULOUD MAMMERI DE TIZI-OUZOU, 2024-07-08) Challali, Rebiha
Les propriétés magnétiques des matériaux sont fortement dépendantes de la géométrie de la structure cristalline et des arrangements des sites. Au sein du même matériau, les propriétés sont aussi sensibles à la variation de la concentration et de l'environnement atomique. A la surface et à l'interface, le changement de symétrie et la réduction de coordinence entrainent un grand changement dans les propriétés physiques des matériaux. Des états énergétiques supplémentaires sont observés sur les spectres dynamiques des différents assemblages de spins. Car, la modification du voisinage atomique est à l'origine des nouvelles propriétés électroniques, vibrationnelles et magnétiques dans toutes les structures atomiques. Dans cette thèse, nous avons réalisé une étude théorique portant sur le comportement, les excitations des spins et leur mouvement de précession dans les structures cubiques à couplage ferromagnétique. Particulièrement, nous avons relevé l'impact de la brisure de symétrie sur la précession des spins dans les trois structures cubiques à couplage ferromagnétiques. Aujourd'hui, il est établi que dans toutes les structures semi-infinies, les échanges d'informations et toute corrélation se réalisent par l'intermédiaire des zones de contacts, air/solide (surfaces) et solide/solide (interfaces). La dynamique des spins aux surfaces et aux interfaces des structures cubiques sont examinées en employant la technique dite de raccordement. Les spectres magnoniques et les énergies des états localisés de spins (à la surface et à l'interface) sont déterminés et discutés en fonction des différents paramètres caractérisant les cristaux cubiques semi-infinis. Les interactions entre les états localisés de spins et les modes de magnons des structures parfaites font apparaître dans les spectres magnétiques plusieurs pics et oscillations. Certains pics sont identifiés comme étant des résonances de type Fano.
Spectres magnoniques associés aux surfaces et aux interfaces entre structures cubiques ferromagnétiques
(UNIVERSITE MOULOUD MAMMERI DE TIZI-OUZOU, 2024-07-08) Challali, Rebiha
Les propriétés magnétiques des matériaux sont fortement dépendantes de la géométrie de la structure cristalline et des arrangements des sites. Au sein du même matériau, les propriétés sont aussi sensibles à la variation de la concentration et de l'environnement atomique. A la surface et à l'interface, le changement de symétrie et la réduction de coordinence entrainent un grand changement dans les propriétés physiques des matériaux. Des états énergétiques supplémentaires sont observés sur les spectres dynamiques des différents assemblages de spins. Car, la modification du voisinage atomique est à l'origine des nouvelles propriétés électroniques, vibrationnelles et magnétiques dans toutes les structures atomiques. Dans cette thèse, nous avons réalisé une étude théorique portant sur le comportement, les excitations des spins et leur mouvement de précession dans les structures cubiques à couplage ferromagnétique. Particulièrement, nous avons relevé l'impact de la brisure de symétrie sur la précession des spins dans les trois structures cubiques à couplage ferromagnétiques. Aujourd'hui, il est établi que dans toutes les structures semi-infinies, les échanges d'informations et toute corrélation se réalisent par l'intermédiaire des zones de contacts, air/solide (surfaces) et solide/solide (interfaces). La dynamique des spins aux surfaces et aux interfaces des structures cubiques sont examinées en employant la technique dite de raccordement. Les spectres magnoniques et les énergies des états localisés de spins (à la surface et à l'interface) sont déterminés et discutés en fonction des différents paramètres caractérisant les cristaux cubiques semi-infinis. Les interactions entre les états localisés de spins et les modes de magnons des structures parfaites font apparaître dans les spectres magnétiques plusieurs pics et oscillations. Certains pics sont identifiés comme étant des résonances de type Fano.
Synthèse par voie sol-gel et caractérisation des matériaux scintillant à base de grenats mixtes pour applicationà la détection des rayonnements ionisants
(Universite Mouloud Mammeri De Tizi-Ouzou, 2024-04-27) Zaidi, Lydia
Le travail présenté dans le cadre de cette thèse porte sur la synthèse et la caractérisation des matériaux de type grenat mixte dopés aux ions de Ce3+ avec la méthode sol-gel en vue d'une application à la détection des rayons gamma. Notre objectif est l'optimisation de certains paramètres de synthèse tel que, le pH de la solution, les agents de réticulation, les éléments de substitution et les conditions de recuit pour améliorer les propriétés phisico-chimiques de ces matériaux. Différentes techniques de caractérisation ont été utilisées pour étudier les propriétés structurales, morphologiques et de luminescence des poudres synthétisées à savoir l'analyse thermogravimétrique (ATG), la calorimétrie différentielle à balayage (DSC), la diffraction des rayons X (DRX), la spectroscopie infrarouge (FTIR), la microscopie électronique à balayage (MEB), la spectroscopie X à dispersion d'énergie (EDS), la spectrométrie photoélectronique X (XPS) et la spectroscopie de luminescence (PL). Afin d'évaluer les performances de ces poudres élaborées à la détection des rayonnements gamma, nous avons étudié certaines propriétés de scintillation à savoir ; le rendement de scintillation, la résolution énergétique et le déclin de scintillation. Ces travaux ont mis en évidence l'importance de la composition de ces
Modification of titanium dioxide nanotubes for environmental and energy applications
(MOULOUD MAMMERI UNIVERSITYOF TIZI OUZOU, 2023-06-25) Ben Mammar, Rima
The increasing global energy demand and environmental pollution with the use of fossil fuels resources are the most significant issues facing humanity. Due to the depleting reserves of fossil fuels and increasing environmental pollution, producing more energy using renewable sources is absolutely required. Nowadays, suitable energy storage systems and green energy production are more relevant for environmental protection and fossil fuels replacement than ever. In this respect, heterogeneous photocatalysis and photoelectrochemical (PEC) water splitting are considered as the most exciting and promising ways to directly harvest and convert renewable solar energy for generating sustainable green energy and eliminating organic pollutants. Titanium dioxide (TiO2) nanotubes (TiNT) are ones of the most promising photocatalysts. However, some drawbacks hinder their applications. Much efforts have so been devoted to the development of TiNT visible-light harvesting photocatalysts with a low charge carrier recombination. In the framework of this thesis, TiNTelectrode was modified through facet engineering (crystal orientation with predominant exposed {001} facets)and heterojunction engineering (coupling with graphene nanosheets, α-Fe2O3 particles and plasmonic platinum nanoparticles).
Modification of titanium dioxide nanotubes for environmental and energy applications
(MOULOUD MAMMERI UNIVERSITY OF TIZI OUZOU, 2023-06-25) Ben Mammar, Rima
The increasing global energy demand and environmental pollution with the use of fossil fuels resources are the most significant issues facing humanity. Due to the depleting reserves of fossil fuels and increasing environmental pollution, producing more energy using renewable sources is absolutely required. Nowadays, suitable energy storage systems and green energy production are more relevant for environmental protection and fossil fuels replacement than ever. In this respect, heterogeneous photocatalysis and photoelectrochemical (PEC) water splitting are considered as the most exciting and promising ways to directly harvest and convert renewable solar energy for generating sustainable green energy and eliminating organic pollutants. Titanium dioxide (TiO2) nanotubes (TiNT) are ones of the most promising photocatalysts. However, some drawbacks hinder their applications. Much efforts have so been devoted to the development of TiNT visible-light harvesting photocatalysts with a low charge carrier recombination. In the framework of this thesis, TiNTelectrode was modified through facet engineering (crystal orientation with predominant exposed {001} facets)and heterojunction engineering (coupling with graphene nanosheets, À-Fe2O3 particles and plasmonic platinum nanoparticles).
Etude ab initio du système O/ Ni (111) : influence des défauts lacunaires en surface sur l'adsorption et la diffusion d'oxygène à travers la surface (111) du nickel massif
(UNIVERSITE MOULOUD MAMMERI DE TIZI-OUZOU, 2019) Cherbal, Nadjia
La th´ematique de recherche abord´ee dans ce travail se situe dans le contexte des recherches th´eo- riques visant `a apporter des ´el´ements de r´eponse en relation avec l’inﬂuence des d´efauts natifs sur les processus d’oxydation et de corrosion des mat´eriaux en g´en´eral, et plus particuli`erement, des alliages `a base de nickel, connus pour leurs bonnes r´esistance `a l’oxydation et `a la corrosion, et qui trouvent de nos jours, un emploi intense dans de nombreux domaines technologiques de pointe, comme dans les domaines de l’a´eronautique et de la production d’´energie. Comme le processus d’oxydation/corrosion est toujours initi´e `a partir de l’interface air/m´etal, dans ce travail de th`ese, nous avons men´e des simulations num´eriques de type DFT ab-initio pour l’´etude des processus de formation des d´efauts de type lacunaire, sur les surfaces (111), (110) et (100) de nickel, et de leurs inﬂuence sur l’adsorption de l’oxyg`ene sur ces diﬀ´erentes surfaces. En premier lieu, nous pr´esentons les ´energies de formation de la monolacune sur les surfaces consid´er´ees, ainsi que l’´evolution de celle-ci avec la profondeur des sous-couches. Comparativement au cas du massif, nous avons trouv´e que l’´energie de formation de la monolacune est inf´erieure sur le plan sup´erieur et sur la deuxi`eme couche, pour tendre ensuite vers la valeur trouv´ee pour le volume. L’´etude de la formation de la bi- lacune sur la surface (111) a montr´e une stabilit´e qui est trois fois sup´erieure, en ordre de grandeur, `a celle trouv´ee auparavant dans le cas du volume. En deuxi`eme lieu, nous avons ´etudi´e l’adsorption de l’oxyg`ene sur les diﬀ´erentes surfaces d´efectueuses de nickel. Nous avons ´etabli que la pr´esence de la monolacune facilite davantage le processus d’adsorption de l’oxyg`ene. Le gain ´energ´etique calcul´e d´epend du type de la surface consid´er´ee. Il est de 0.22 eV pour la surface (111) et de 0.1 eV pour les deux autres surfaces. Partant de ces r´esultats, nous avons aussi ´etudi´e le processus de s´egr´egation de plusieurs atomes d’oxyg`ene sur la surface (111) d´efectueuse. Les r´esultats de calculs indiquent que la monolacune peut accommoder favorablement jusqu’`a 4 atomes d’oxyg`ene situ´es sur les sites d’adsorption p´eriph´eriques de la monolacune. Ceci nous laisse `a penser que ce pro- cessus de s´egr´egation au niveau du d´efaut aura une inﬂuence d´eterminante sur les ´etapes initiales amor¸cant le d´eveloppement de la couche d’oxyde sur la surface. Les barri`eres ´energ´etiques pour la diﬀusion de l’oxyg`ene sur la surface parfaite et de cette surface vers le premier plan inf´erieur ont ´et´e aussi d´etermin´ees. Les ´energies d’activation calcul´ees pour la diﬀusion de l’oxyg`ene sur la surface et dans la premi`ere sous-couche sont de 0.53 eV et 2.9 eV, respectivement ; ce qui indique que la p´en´etration de l’oxyg`ene dans la premi`ere sous-couche est beaucoup plus diﬃcile, comparativement `a sa diﬀusion sur le plan externe et, par cons´equent, une couche riche en oxyg`ene peut se former ais´ement sur la surface.
Etude du couplage plasmonique à longue distance : Application en nano-optique
(UNIVERSITÉ MOULOUD MAMMERI, TIZI-OUZOU, 2021-10-20) Braik , Macilia
Une évolution récente de la plasmonique concerne les résonances de type Fano supportéespardesstructurespériodiquesdenanoparticulesmétalliquesditesréso- nances collectives de surface (SLR) résultant du couplage entre les modes plasmon de surface localisé et les modes de diffraction rasants. Ces résonances se caracté- risent par une largeur spectrale très fine impliquant une forte exaltation du champ électriqueauprochevoisinagedesnanoparticules.Danscettethèse,nousproposons une étude théorique, par le biais de modélisations par la méthode des Différences Finies dans le Domaine Temporel, et expérimentale des résonances plasmoniques collectives de surfaces supportées par des réseaux périodiques de nanoparticules métalliques élaborés par Lithographie électronique. La première partie a permis de mettre en évidence l’effet de la périodicité des réseaux ainsi que celui de la nature del’environementdiélectriquesurl’excitationdesmodesSLRs.Ladeuxièmepartie portée sur l’étude des réseaux binaires de nanoparticules a révélé l’émergence de deux modes plasmoniques hybrides résultant de l’asymétrie du motif élémentaire. Dans la dernière partie, nous avons exploité les modes SLRs pour des applications de détection via la mesures de la sensibilité de ces résonances à la variation de l’in- dice de réfraction de l’environnementdiélectrique
Etude par la méthode FDTD de méta-matériaux biréfringents : conception de lames à retard dans la gamme optique
(2021-11-09) Zeghdoudi Thinhinane
L’objectif assigné à ce travail de thèse est de concevoir des lames à retard (quart d’onde QWP et demi-onde HWP) à base de structures exhibant des transmissions exaltéesetdontlefonctionnementreposesurl’excitationdesmodesguidés.Lechoix de modes guidés plutôt que les modes plasmoniques a permis de réduire considérablement les pertes inhérentes à la nature réelle du métal dans la gamme optique. Nous avons ainsi conçu plusieurs configurations de lames à retard et notamment unelamedemi-ondeultra-mincedanslevisible.Nousavonségalementoptimiséles paramètres d’une ouverture coaxiale à âme elliptique gravée dans la couche métalliquerecouvrantl’apexd’unefibreoptiquepourpermettreaudispositifainsiformé d’agir comme une lame quart d’onde (QWP) de taille nanométrique, permettant à la fois la commutation de la polarisation linéaire du mode fondamental guidé de la fibreenunepolarisationcirculairetransmiseainsiqu’unfortconfinementduchamp électrique dans la zone proche de la sortie de lafibre.
Modélisations par la méthode FD TD des plasmons de surface localisés
(Universite Mouloud MAMMERI Tizi-Ouzou, 2012) Hamidi, Hamid
Ce travail de th ese se focalise sur la mod elisation/simulation des plasmons de surface localis es sur des nanoparticules de m etaux nobles (or et argent) dispos ees en r eseau p eriodique in ni. La premi ere partie du travail porte sur l'impl ementation du mod ele de Drude a 2 points critiques (D2CP) pour la description de la dispersion de ces m etaux. Le choix de ce mod ele en remplacement des mod eles d ej a existants (Drude et Drude-Lorentz) est motiv e par sa capacit e a mieux d ecrire les propri et es optiques de m etaux nobles, comme l'or et l'argent, sur toute la gamme spectrale du visible. Deux codes FDTD, l'un en incidence normale, l'autre en incidence oblique int egrant la technique Split Field Method (SFM), ont et e elabor es en prenant en consid eration ce nouveau mod ele. Des calculs sont entrepris sur des structures in nies 0D p eriodiques et 2D p eriodiques a n de tester et valider nos codes par des comparaisons avec la th eorie et l'exp erience. La deuxi eme partie de notre travail a pour objet d'appliquer nos codes FDTD dans la mod elisation des plasmons de surface sur des structures particuli eres en vue d'exploiter leurs propri et es d'exaltation du champ electrique au voisinage des nanoparticules dans les structures p eriodiques etudi ees.
Propriétés dynamiques et de diffusion d'une molécule polyatomique sur un substrat métallique
(Universite Mouloud MAMMERI Tizi-Ouzou, 2015) Zerirgui, Djamal
Le but de ce travail est de relever l’influence d’un défaut nanostructurel sur les propriétés dynamique et mécanique d’un composé de faibles dimensions. Le système modèle est constitué d’une chaine diatomique adsorbée sur surface métallique de structure cubique simple et cubique à faces centrées pour déférentes position atomique (Top, Bridge et Hollow). Notre étude est menée dans le cadre de l’approximation harmonique et des forces centrales en utilisant la méthode de raccordement développée par A. Khater et ses collaborateurs. Les états localisés de phonons, les coefficients de transmission et de réflexion, la conductance totale et les densités d’états (DOS) phononique ont été déterminées pour déférentes positions atomiques (Top, Bridge et Hollow) en fonction des grandeurs physiques caractérisant le milieu tels que la masse des atomes et les constantes de force. Nos résultats numériques montrent que l’adsorption de molécules sur une surface métallique influe sur l’énergie de dispersion des phonons dans les films, ce qui donne des branches de phonons localisés dont le nombre et la nature dépendent fortement des paramètres des zones perturbées. Les interactions entre les états localisés de phonons et les états de diffusion font apparaître dans les spectres dynamiques calculés plusieurs oscillations et des résonances de type Fano. Notre modélisation a été appliquée sur un cas pratique d’adsorption des molécules de CO sur une surface (100) de Cuivre, de Nikel et de Palladium. Nos résultats numériques ont mis en évidence l’apparition de nouvelles branches de phonons de surface. Le nombre et la nature de ces branches, ainsi que les spectres des densités d’états vibrationnelles locales, dépendent fortement de la position des molécules adsorbées, du substrat utilisé ainsi que de leurs propriétés élastiques.
Modélisation théorique de la dynamique vibrationnelle des couches ultra minces des surfaces alliages métalliques ordonnées avec applications aux systèmes de surfaces
(Universite Mouloud MAMMERI Tizi-Ouzou, 2012) Rabah, Chadli
L'objectif principal de cette thèse, consiste en une modélisation théorique de la dynamique vibrationnelle des couches ultra minces des surfaces alliages métalliques ordonnées, avec applications aux systèmes de surfaces alliages 𝑃𝑑−𝐶𝑢 et 𝑃𝑑−𝐴𝑢. Notre modélisation est basée essentiellement sur la méthode de raccordement, adaptée initialement par Feuchtwang en 1967, lors d’une étude de l’équilibre de la structure statique d’un réseau cristallin semi-infini à trois dimensions. Par suite, elle a été reprise et développée en 1987 par Szeftel et Khater. Le développement de cette théorie dans l’approximation harmonique, décrivant toutes les interactions plus proche voisins, permis en décrivant le mouvement vibratoire des atomes d’un système semi-infini, par un nombre fini d’équations, de déterminer les modes vibrationnels localisés au voisinage d’une surface alliage métallique ordonnée, ainsi que les densités d’états vibrationnelles locales (LDOS), associées aux différents modes localisés. Nos résultats numériques, pour les systèmes de surfaces alliages métalliques ordonnées, 𝐶𝑢 (100)−𝑐(2x2)−𝑃𝑑, 𝐶𝑢 (100)−2x1−𝑃𝑑, 𝐶𝑢 (100)−2x2−𝑃𝑑, 𝐶𝑢 (110)−2x1−𝑃𝑑, et 𝐴𝑢 111 − 3x 3 𝑅30°−𝑃𝑑, auxquels nous avons appliquer notre modélisation, ont mis en évidence l’apparition de nouvelles branches de phonons de surface. Notons que, le nombre et la nature de ces branches, ainsi que les spectres des densités d’états vibrationnelles locales, dépend fortement de l’ordre structurel des atomes dans ces systèmes de surfaces alliages, de la concentration atomiques de l’adsorbat ainsi que de leurs propriétés élastiques. Par exemple, nos résultats, détaillent plus de branches de phonons de surface dans le cas du système de surface alliage, 𝐶𝑢 (100)−2x2−𝑃𝑑, que dans les deux autres systèmes de surfaces alliages, 𝐶𝑢 (100)−𝑐(2x2)−𝑃𝑑, et 𝐶𝑢 (100)−2x1−𝑃𝑑
Propriétés structurales, électroniques et magnétiques des agrégats binaires libres
(Universite Mouloud MAMMERI Tizi-Ouzou, 2018) Mecheref, Rachid
L'impactdudopage au soufresurlespropriétésgéométriques et électroniquesdespetitsagrégats de chrome avecjusqu'à six atomes est étudiédans le cadre de la théoriefonctionnelle de la densitéDFTdans son approximation du gradient généraliséGGA pour l'échange et corrélationélectronique. Les étatsneutres et chargéssontconsidérésafind'analyser le comportementdupotentield'ionisationverticale et l'affinitéélectroniqueadiabatique en fonction de la taille de l'agrégat. Nous obtenonsunbon accord aveclesrésultatsexpérimentaux de cesindicateursélectroniques pour lesagrégats de chrome purattestant de la fiabilitédescalculs tout en sachant la complexité de la structure électroniquedu chrome. Le dopage par S augmente la stabilitédesagrégatsCr$_n$S, sans détruire pour les plus petitsou pas complètement pour les plus grands le processus de dimérisationtypiquedes petites particulesconstituéesd'éléments à couche de valence semi-remplie. De plus, le squelette (la structure géométrique) du chrome est largementpréservé en général. En outre, le dopage par S nedétruit pas non plus le comportement pair-impair despropriétésélectroniquesmesurées pour lesagrégats de chrome. Nous trouvonsunestabilité relative plus faibledanslesagrégatsavecunnombre impair d'atomesCrquedansceuxavecunnombre pair, alorsqueseulslesagrégats impairs conserventun moment magnétique total, commeleurséquivalentspurs. Le moment desagrégatsanioniques et cationiquesresteinchangélorsdudopage. En conclusion nous montronsque le dopageavecunseulatome S est unmoyend'augmenter la stabilitédes petits agrégatsCr, sans modifier substantiellementleurspropriétésélectroniques et magnétiques.
Simulation de la dynamique des poudres chargées couplées et confinées dans un réacteur à plasma
(Universite Mouloud MAMMERI Tizi-Ouzou, 2018) Kermoun, Fatma
Les plasmas complexes ou poussiéreux de phase ordonnée, constituent un système fortement couplé dont les caractéristiques présentent un grand intérêt en physique de la matière condensée. Outre les propriétés communes aux milieux ionisés, les plasmas complexes se comportent comme des cristaux avec l’avantage de pouvoir les observer à l’œil nu. Ces grains de poussières présents dans l’univers ou en laboratoire, dans les réacteurs à plasmas font toujours l’objet de travaux de recherche. A basse température, ces grains fortement chargées peuvent former un cristal coulombien. L’objectif de cette thèse est d’étudier via la simulation les propriétés thermodynamiques d’un cristal coulombien bidimensionnel. La dynamique moléculaire a été utilisée pour déterminer l’équation d’état effective des grains de poussières. Le calcul était fait pour différentes valeurs du nombre de particules et du paramètre de confinement. Les résultats obtenus indiquent plutôt un comportement d’un gaz réel. La vitesse du son calculée est en bon accord avec l’expérience ce qui confirme la validité de notre modèle.
Implémentation de modèles numériques basés sur la FDTD pour des applications en nano-optique
(Universite Mouloud MAMMERI Tizi-Ouzou, 2018) kebci, Zahia
L'objectif de ce travail de thèse est l'implémentation de modèles numériques basés sur la mé- thode des di érences nies dans le domaine temporel (FDTD pour Finite Di erence Time Domain) et leur application à l'étude de structures métalliques sub-longueurs d'onde pour la nano-optique. Dans un premier temps, un code FDTD est mis au point en coordonnées cylindriques (CCFDTD pour cylindrical coordinates-FDTD) pour une bonne description des objets à géomé- trie arrondie et un gain en espace mémoire. La dispersion des métaux nobles dans la gamme optique est décrite par le modèle de Drude à deux Points Critiques (DCP pour Drude Critical Points). Le code CC-FDTD est ensuite appliqué à l'étude modale d'un guide d'onde en forme de 'C' (CSWG pour C-shaped Wave Guide) sub-longueur d'onde fait en argent pour des applications en optique guidée. Les résultats de cette étude montrent la possibilité de guider des signaux optiques sans pertes signi catives via le mode fondamental TE10 dont la longueur d'onde de coupure est beaucoup plus grande que celles des premiers modes des guides d'onde usuels. Ce mode est caractérisé par une vitesse de groupe très faible devant celle de la lumière dans le vide ce qui ouvre des perspectives prometteuses quant à son utilisation pour l'exaltation des e ets non linéaires. Dans un second temps, une structure périodique à base de cette cavité asymétrique est étudiée par un code FDTD implémenté en coordonnées cartésiennes. Les propriétés de transmission exaltée de cette structure obtenues ont été exploitées pour la conception de lames métalliques biréfringentes. Ainsi, des lames ultra minces quart d'onde (QWP pour Quarter Wave Plat) et demi-onde (HWP pour Half Wave Plat) très performantes ont été conçues dans les deux gammes micro-onde et optique.
Modélisation de la formation des nanostructures obtenues par ablation baser en regime femtoseconde
(Universite Mouloud MAMMERI Tizi-Ouzou, 2012) Djouder, Madjid
Applications of thermo field dynamics to quark-gluon plasma in equilibrium and non equilibriul and non equilibrium phase state
(Universite Mouloud MAMMERI Tizi-Ouzou, 2012) Chekerke, Merzak
The thermo eld dynamics, a real-time formalism for nite temperature quantum eld theory (TFD), is used to calculate the rates for e+e􀀀 reactions at nite temperature and for the pion production. The results indicate that temperature plays an important role in de ning the possible hadronic state after the plasma has cooled down. It is also utilised to de ne the fragmentation function at high energy experiments. The de nition of the fragmentation is extended to nite temperature. The results at T = 0 and T 6= 0 are compared. In general, we nd that the fragmentation function decreases in magnitude. At the end, this formulation of Quantum eld theory (TFD) as well as LvN approach are extended to de ne two-point correlators at nite t and T, and time-dependent Green-functions for open systems. We obtain results for two-point correlators, the Green-functions for scalar eld and 4 eld theory to second order and for Green-functions for fermions.
Etude ab-initio des propriétés physiques de surfaces et nanostructures métalliques binaires
(Universite Mouloud MAMMERI Tizi-Ouzou, 2017) Brahimi, Samy
Dans le cadre de ce travail de thèse, nous avons étudié l'impact de la réduction de la dimensionnalit é sur les propriétés magnétiques de l'alliage CoPt L10 de structure tétragonale, en nous basant sur une approche ab-initio et en considérant plusieurs types de défauts de surface. En explorant la dépendance de l'énergie d'anisotropie magnétique (MAE) vis à vis de l'épaisseur des lms de CoPt étudiés, nous démontrons le rôle crucial de la nature chimique de la surface. À titre d'exemple, les lms à terminaison Pt exhibent une très grande MAE pouvant être plus large de (1000 %) dans certains cas comparativement à celles a chées par les lms terminaison Co. Outre les surfaces parfaites, nous avons aussi exploré le cas des surface avec défauts, notamment les défauts d'empilements et les anti-sites au sein de la couche de surface. Les deux types de défauts réduisent considérablement la MAE relativement aux lms présentant une terminaison Pt. Une analyse des structures électroniques des lms minces en comparaison avec celle du volume est fournie dans le contexte de la théorie des perturbation au second ordre. Ainsi, le comportement de la MAE est relié à l'emplacement des di érents états liés virtuels (virtual bound states (VBSs)). Aussi, nous avons relié la MAE à l'anisotropie du moment orbital (OMA). Les propriétés magnétiques des ad-atomes et des les d'atomes supportées par du CoPt ont été aussi étudiés.
Contribution à l'etude de la dynamique de spins dans des systèmes de basses dimensions implantation de défauts.
(Universite Mouloud MAMMERI Tizi-Ouzou, 2012) Boumeddine, Fatiha Fatiha
Le travail principal de cette th`ese a pour but d’expliquer le comportement des ondes de spin de surface dans des syst`emes ferromagn´etiques et antiferromagn´etiques. Nous avons d´evelopp´e une ´etude th´eorique de calcul des courbes de dispersion des magnons de volume et de surface pour des syst`emes semi infinis ferromagn´etique et antiferromagn´etique. Le d´eveloppement de cette th´eorie a permis, `a partir d’un hamiltonien g´en´eralis´e de type Heisenberg (ayant des spins dont le module est conserv´e quelque soit l’environnement) incluant les ´energies d’interaction ´etendues aux premiers voisins et d’un champ magn´etique ext´erieur, de d´ecrire les relations de dispersion des ondes de surface localis´ees au voisinage de d´efauts. En outre, nous avons adopt´e l’approximation des basses temp´eratures en appliquant la ”random phase application” (RPA)qui correspond `a l’approximation des ondes de spin. Ensuite, nous avons d´eduit le spectre des excitations magn´etiques en utilisant l’approximation du champ moyen qui nous permet de d´eterminer les amplitudes des champs progressifs et ´evanescents des modes de surface. Dans ce travail, nous avons ´etudi´e le probl`eme de simulation du comportement des ondes de spin de surface pour des syst`emes cubiques semi infinis ferromagn´etiques et antiferromagn´etiques. En premier lieu, nous nous sommes int´eress´es `a l’´evolution de magnons de surface dans un r´eseau cubique tridimensionnel ferromagn´etique en introduisant d’autres effets en plus ceux li´es `a l’´echange ; `a savoir : variation des facteurs de structure sur les modes localis´es dans les cas o`u la surface est orient´ee selon la direction cristallographique(110), implantation d’un plan de d´efaut au voisinage de la surface. En second lieu, nous avons d’abord montr´e comment les interactions d’´echange et l’orientation cristallographique de la surface peuvent engendrer des excitations magn´etiques de diff´erentes mani`ere pour un r´eseau cubique semi infini antiferromagn´etique. Ensuite, nous avons compl´et´e l’analyse des excitations magn´etiques sur des syst`emes antiferromagn´etiques comportant plusieurs contributions ; celles rentrant en compte dans l’´etude que nous nous effectuons sont : le couplage bilin´eaire, le couplage biquadratique et l’anisotropie uniaxiale. Enfin, la validit´e des r´esultats num´eriques est effectu´ee par comparaison avec une s´erie des r´esultats obtenus par la m´ethode des fonctions de Green.
Transport de phonons par les interfaces et les lames atomiques minces insérées en sandwichs dans les sustèmes cubiques
(Universite Mouloud MAMMERI Tizi-Ouzou, 2015) Belkacemi, Ghania épse Akeb
Cette thèse est consacrée à l'étude théorique de la dynamique vibrationnelle des structures atomiques. Le but est de comprendre les mécanismes relatifs à la diffusion et à la propagation des ondes élastiques via les interfaces et les lames atomiques ultraminces insérées dans des structures cubiques. Les systèmes modèles sous étude sont répartis en deux catégories. La première décrit l’effet d’une seule interface de type A/B sur les propriétés dynamiques des structures cc et cfc, obtenues par la juxtaposition de deux systèmes semi-infinis ayant différents paramètres élastiques. Quant à la deuxième, elle fait l’objet des systèmes à plusieurs interfaces, formant un résonateur de Fabry-Pérot. En particulier, elle traite l’impact de deux puis quatre zones interfaces sur les spectres vibrationnels des structures de types A/B/A et A/B/A/B/A. Ces structures sont obtenues par insertion de films ultraminces en sandwich dans un système cubique cc et cfc. Chaque lame atomique se compose d’un nombre fini de plans atomiques, et de plus le choix est fait de telle sorte que les cristallisations du système soient reproduites. La dynamique des atomes qui sont les excitations élémentaires se propageant collectivement sur les plans atomiques des systèmes par l’intermédiaire des interfaces et les lames insérées en sandwichs a été réalisée en employant la méthode de raccordement. Le transfert de chaleur via ces interfaces est également déterminé et analysé pour les semi-conducteurs. Les résultats des spectres de vibration (coefficients de transmission, états localisés, transmittance et DOS) montrent la sensibilité et la dépendance du transport phononique des dimensions et de la géométrie des structures et des lames atomiques insérées. Ils sont calculés comme éléments d’une matrice de diffusion de type Landauer, par analogie avec le transport électronique cohérent.
Effet des configurations à coeur excité sur la réduction des probabilités de transition du faisceau
(Universite Mouloud MAMMERI Tizi-Ouzou, 2020) Arab, kamel
L'introduction des configurations à cœur excité de type 5p54fn5d (n=1,..,14) des ions lanthanides trivalents dans le schéma d'interactions de configurations conduit essentiellement à une réduction des intensités du faisceau de résonance 5p64fn-5p64fn-15d. Il a été aussi montré que cette réduction est accompagnée d'une augmentation du faisceau 5p54fn5d-5p64fn. Dans le cas de néodyme, on a observé une réduction des transitions 4f-5d en moyenne d'un facteur deux, contrairement aux faisceaux 6p-5d et 6p-6s, les intensités restent dans l'ensemble inchangés. Cela a été observé expérimentalement et l'analyse des résultats nous a conduit à déterminer 125 niveaux d'énergie dont deux appartenant à la configuration à cœur excité 5p54f36s et à identifier 313 raies spectrales dans la région entre 350 et 650 Å. La méthode théorique utilisée est basée sur l'approche paramétrique de Racah-Slater en utilisant la chaine de programmes de R. D. Cowan et les spectres sont produits par une source de décharges de type étincelle glissante et observés et mesurés en utilisant la spectroscopie à réseau à l'aide du spectrographe de 10.7 m de Paris-Meudon. Au terme de cette étude, les valeurs des paramètres obtenues ont fournis des facteurs d'échelle applicables à d'autres ions voisins. Quant aux spectres de Tm IV et d'Er IV, l'absence de données expérimentales nous a incitée à se limiter à une étude théorique similaire à celle du néodyme. Les calculs HFR effectués ont renforcé, de surcroit, avec la connaissance récente des facteurs d'échelle des ions voisins, la prédiction de la réduction des transitions 5p64f12-5p64f115d au profit du faisceau 5p64f12-5p54f125d pour Tm et 5p64f11-5p64f105d au profit du faisceau 5p64f11-5p54f115d dans le cas d'erbium.

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