Titre : | Etude de l’hydrogénation et l’halogénation des clusters mixtesd’aluminium-azote |
Auteurs : | Farida Hakkar, Auteur ; B. Zouchoune, Directeur de thèse |
Type de document : | Thése doctorat |
Editeur : | Biskra [Algérie] : Faculté des Sciences Exactes et des Sciences de la Nature et de la Vie, Université Mohamed Khider, 2010 |
Format : | 1 vol. (117 p.) / ill.couv.ill.en coul / 29 cm |
Langues: | Français |
Langues originales: | Français |
Mots-clés: | AlN,aluminum nitride clusters,density functional theory,molecular orbital,HOMO/LUMO,ground state,hydrogen,halogen,bond energy. |
Résumé : |
This work concern the study of the electronic structure of aluminum nitride clusters, andthe determination of their stabilities according to the variation of the ligand (hydrogen orhalogen), using density functional theory (DFT) and LDA method with the basis set of 6-311G(d).The resulting geometries of AlnNm (n>m) clusters show that the nitrogen atom prefers tobe trapped and not to be on the periphery. In the compounds of the type AlnNmwith n≤m, thealternating Al-N bonds play a crucial role in their structures. Interactions of hydrogen and halogen with aluminum nitride clusters show large highestoccupied and lowest unoccupied molecular-orbital gaps. |
Sommaire : |
Introduction Générale........................................ 1Chapitre IPartie 1 : La théorie de la fonctionnelle de la densitéI- Equation de Schrödinger 4II-Théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) ............5 II.1-Théorèmes de Hohenberg et Kohn ...............5 II.2 -Les équations de Kohn et Sham ....................6 II.3-La fonctionnelle d’échange-corrélation..............................7 a -L’approximation de la densité locale (LDA)...................................8 b -L’approximation du gradient généralisé (GGA)........................ 9 Partie 2 : Le nitrure d’aluminium, propriétés et applicationsI-Introduction...............11 II-Propriétés de nitrure d’aluminium..................11 ......11II.1.1-Structure de type wurtzite.....................11 II. 1.2-Structure de type Zinc-blende...............................12 II.1.3-Structure de type NaCl...................................... 12 II.2-Propriétés optiques............................................12 II.3-Propriétés thermiques..........................................12 II.4-Résistance physico-chimique................................13 III-Applications de nitrure d’aluminium.............................13 IV- Références..........................................13 Chapitre II : Etude des Clusters AlnNm(n + m = 6 et 8) I- Introduction................17 II-Etude des clusters AlnNm (n+m=6).......................17 II.1-Etude d’Al3N3.............................................................17 II.1.1-Etude des isomères les plus stables...............................17 II.1.2- Diagramme des OM.....................................................18 II.2-Etude d’Al4N2................................................... 19 II.2.1-Etude des isomères les plus stables.......................19 II.2.2-Diagramme des OM...........................20 II.3-Etude d’Al2N4.......................................... 21 II.3.1-Etude des isomères les plus stables...........................21 II.3.2-Diagramme des OM................................ 22 II.4-Etude d’Al5N..................................................... 23 II.4.1-Etude des isomères les plus stables...........................................23 II.4.2-Diagramme des OM.................................................24 II.5-Etude de la stabilité d’AlN5......................................25 II.5.1-Etude des isomères les plus stables.....................25 II.5.2-Diagramme des OM ............................................26 II.6-L’analyse des charges de Mulliken..............................27 III-Etude des clusters AlnNm (n+m=8).............................28 III.1-Etude d’Al4N4.................................... 28 III.1.1-Etude des isomères les plus stables ............................28 III.1.2 -Diagramme des OM...................................................29 III.2-Etude d’Al5N3.................................................. 30 III.2.1-Etude des isomères les plus stables.......................................30 III.2.2-Diagramme des OM.....................................31 III.3-Etude d’Al3N5 .............................................................32 III.3.1-Etude des isomères les plus stables.................................32 III.3.2-Diagramme des OM ..........................................33 III.4-Etude d’Al6N2 ..................................................... 34 III.4.1-Etude des isomères les plus stables ................................34 III.4.2-Diagramme des OM ...................................................34 III.5-Etude d’Al2N6 ................................................35 III.5.1-Etude des isomères les plus stables ......................................35 III.5.2-Diagramme des OM ......................................... 36 III.6-Etude d’Al7N .......................................38 III.6.1-Etude des isomères les plus stables ........................38 III.7-Etude d'AlN7........................................39 III.7.1-Etude des isomères les plus stables ...................39 III.7.2-Diagramme des OM ...................... 39 III.8 -L’analyse des charges de Mulliken .................42 IV-Conclusion ...........................................42 V-Références ..............................43 Chapitre III : Etude de l’hydrogénation des clusters d’aluminium d’azoteI-Etude de l’hydrogénation d’Al2N2...............................................................................46 I.1-Etude du cluster Al2N2 ...........................................46 I.2-Diagramme des OM ...................................................... 46 I.3-Etude des isomères d’Al2N2H2 ..............................................47 I.4-Diagrammedes OM du cluster Al2N2H2 ...................................48 II-Etude de l’hydrogénation des clusters d’AlnNm (n+m=6).................... 51 II.1-Etude de l’hydrogénation d’Al3N3 ............................. 51 II.1.1-Etude des isomères d’Al3N3H2 ....................................51 II.1.2-Etude des isomères d’Al3N3H4 ................................. 52 II.1.3-Diagrammes des OM ................................................... 53 II.2-Etude de l’hydrogénation d’Al4N2................................ 54 II.2.1-Etude des isomères d’Al4N2Hp(p=2, 4 et 6).................. 54 II.2.2-Diagramme d’OM ......................................................... 56 II.3-Etude de l’hydrogénation d’Al2N4................................... 58 II.3.1-Etude des isomères d’Al2N4H2.........................................58 II.3.2-Etude des isomères d’Al2N4H4 ......................................................... 58 II.3.3-Diagrammes des OM.................................................... 59 II.4-Etude de l’hydrogénation d’Al5N.....................................................61 II.4.1-Etude des isomères d’Al5NH2................................................61 II.4.2-Diagrammes des OM .............................................................63 II.5-Etude de l’hydrogénation d’AlN5.........................................64 II.5.1-Etude des isomères d’AlN5H2 .................................64 II.5.2-Diagrammes des OM ..........................................65 III-Etude de l’hydrogénation des clusters d’AlnNm (n+m=8)............. 66I.1-Etude de l’hydrogénation d’Al4N4 ....................... 66 III.1.1-Etude des isomères d’Al4N4H2...................................66 III.1.2-Etude des isomères d’Al4N4Hp(p=4, 6 et 8) ........................66 III.2-Etude de l’hydrogénation d’Al5N3 ...........................................68 III.2.1-Etude des isomères d’Al5N3H2 .......................... 68 III.2.2-Etude des isomères d’Al5N3Hp (p=4, 6, 8).............................69 II.3-Etude de l’hydrogénation d’Al3N5.................................70 III.3.1-Etude des isomères d’Al3N5H2 ............................................................................. 70 II.3.2-Etude des isomères d’Al3N5H4 .............................................................................71 III.4-Etude de l’hydrogénation d’Al6N2 ........................................................................... 72 III.4.1-Etude des isomères d’Al6N2H2 ............................................................................ 72 III.4.2-Etude des isomères d’Al6N2Hp (p=4, 6 et 8) ......................................................... 73 III.5-Etude de l’hydrogénation d’Al2N6...........................................................................75 III.5.1-Etude des isomères d’Al2N6Hp(p=2 et 4) .............................................................75 III.5.2-Diagrammes des OM d’Al2N6H2 ..........................................................................76 III.5.3-Diagrammes des OM d’Al2N6H4 .................................................78 III.6.1-Etude des isomères d’Al7NHp(p=2 et 4) .....................................78 III.7-Etude de l’hydrogénation d’AlN7 ........................................................80 III.7.1-Etude des isomères d’AlN7H2 .................................................80 III.7.2-Diagrammes des OM ......................................................................83 V-Références ............................................................................ 84 Chapitre IV : Etude de l’halogénation des clusters Al2N2, Al4N2 et Al2N4I-Etude de l’halogénation d’Al2N2 ............... 86 I.1 -Etude des isomères d’Al2N2X2 (X=F, Cl, Br)..........................86 I.2-Analyse des charges de Mulliken ....................... 87 II-Etude de l’halogénation d’Al4N2 ................................87 II. 1-Etude des isomères d’Al4N2X2............................ 87 II.2-Analyse des charges de Mulliken ..................... 88 II.3-Diagramme d’OM d’Al4N2F2et (Al4N2F2)2+ ................... 88 II.4-Diagramme d’OM d’Al4N2Cl2 et (Al4N2Cl2)2+...............................90 III-Etude de l’halogénation d’Al2N4 ..........................................93 III.1-Etude des isomères d’Al2N4X2(X=F, Cl, Br) ..............................93 III.2-Analyse des charges de Mulliken ...............................................94 III.3-Diagramme d’OM d’Al2N4F2............................................... 95 III.4-Diagramme des OM du cluster Al2N4Cl2..............................96 IV-Conclusion ......................97 Conclusion générale............................................ 98 Annexes |
En ligne : | http://thesis.univ-biskra.dz/3427/1/th%C3%A8se%20de%20magister%20de%20hakkar%20farida.pdf |
Disponibilité (1)
Cote | Support | Localisation | Statut |
---|---|---|---|
TCH/11 | Mémoire de magister | bibliothèque sciences exactes | Consultable |