Étude théorique de borures, boronitrures borosiliciures de terres rares et de métaux de transition : interprétation des relations structures / propriétés
Institution:
Rennes 1Disciplines:
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Abstract FR:
Ce manuscrit, divisé en trois parties, rapporte les principaux résultats issus de l’étude théorique de divers borures binaires et ternaires de terres rares et de métaux de transition au moyen de calculs basés sur les méthodes de Hückel étendue dans le formalisme « tight-binding » et de la fonctionnelle de la densité. Le premier chapitre de la première partie porte sur la détermination de la structure électronique de borures binaires de métaux de type ThB₄ et dérivés. Nos calculs montrent que ce type d’arrangement structural ne peut exister qu’avec des métaux au moins trivalents. L’étude de borures de métaux de transition de stœchiométrie MB présentant des chaînes de bore unidimensionnelles en zigzag fait l’objet du second chapitre. Les résultats conduisent à proposer des métaux au degré d’oxydation +II. La seconde partie de ce manuscrit a trait à l’étude de borosiliciures de terres rares. Le premier chapitre décrit la structure électronique des composés ternaires de formule TR₅Si₂B₈, apparentés au type ThB₄. Leur mode de liaison est étudié et comparé à celui qui régit l’arrangement des composés de type ThB₄. La structure électronique du composé hypothétique U₅Si₂B₈ présentant un arrangement analogue est également abordée dans ce chapitre. Un deuxième chapitre rapporte les principaux résultats relatifs à l’étude théorique de TR₅Si₃Bx. Les résultats montrent que le taux d’insertion de bore dans ces phases est de l’ordre de 0,6. Enfin, la dernière partie est consacrée à l’étude de composés boronitrures de terres rares, contenant des entités « moléculaires » bore-azote encapsulées dans des cages formées par les atomes métalliques. Les calculs montrent qu’une approche ionique rend tout à fait compte de l’arrangement de ces entités « moléculaires » et du caractère métallique ou semi-conducteur des différents composés.