Résumé

Dans cette thèse, nous avons mené une étude sur les propriétés structurales, électroniques, mécaniques et thermoélectriques des composés lamellaires CdSbS3 et CdSbSe3, qui sont deux nouveaux membres de la famille MAX3. Pour atteindre notre objectif, nous avons utilisé une approche de calcul ab initio basée sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT), en tenant compte d’une correction empirique de van der Waals (vdW). Dans le présent travail, nous avons utilisé le Vienna Ab-initio Simulation Package (VASP). Et la théorie du transport de Boltzmann semi-classique pour calculer les propriétés thermoélectriques.
Dans un premier temps, les propriétés structurales, électroniques et mécaniques des composés ont été étudiées. Les résultats obtenus montrent que ces composés sont des semiconducteurs à bande interdite étroite. L’analyse de la structure électronique indique que le caractère du maximum de la bande de valence provient principalement des états p des atomes S et Se. De plus, ils présentent une stabilité mécanique, dynamique et thermodynamique. Les résultats montrent que leurs distances intercouches sont plus larges que celles de la plupart des composés dichalcogénures de métaux de transition. De plus, concernant les mobilitésmoyennes, elles sont raisonnablement élevées pour les électrons et les trous, mais une anisotropie considérable est observée. Dans les directions du plan, la mobilité des électrons est supérieure à celle de la mobilité hors plan (direction z) dans les deux composés.
Dans un deuxième temps, ce travail s’intéresse aux propriétés thermoélectriques. Nous discutons en détail de l’effet de la température sur ces propriétés. Nous rapportons que la conductivité thermique du réseau κl, à température ambiante, est de 0.53 Wm-1K-1 pour CdSbS3 et de 0.13 Wm-1K-1 pour CdSbSe3. Cette dernière valeur est similaire à celle du ZnPSe3, qui s’est avérée inférieure à tous les autres matériaux 2D. Plus remarquable encore, le facteur de mérite thermoélectrique du CdSbS3 atteint 2.34 à 1400 K et 2.68 pour le CdSbSe3 à 850 K, ce qui constitue un record très élevé à cette température. De plus, leur facteur de mérite thermoélectrique dépasse l’unité au-dessus de la température ambiante.

Mots Clée : CdSbS3, CdSbSe3, MAX3, DFT, van der Waals, propriétés électroniques, propriétés mécaniques, propriétés thermoélectriques, conductivité thermique du réseau, facteur de mérite.

Information

Item Type:	Thesis
Divisions:	» Laboratoire de Physique de la Matière et du Rayonnement » Faculté des Sciences et de la Technologie
ePrint ID:	5412
Date Deposited:	2025-06-03
Further Information:	Google Scholar
URI:	https://www.univ-soukahras.dz/fr/publication/article/5412

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