Contribution à l’étude des propriétés élastiques des phases M2AlC (M= Ti, V, Cr, Nb, et Ta)

Abstract

La famille des ternaires de Carbures et/ou de Nitrures (phases MAX) est une classe de nouveau solide découvert à l’origine dans les années soixante. Ces composés constitués de céramiques nanolamellaires présentent des propriétés intéressantes intermédiaires entre les métaux et les céramiques. Le présent travail est basé sur le code CASTEP utilisant la théorie fonctionnelle de la densité (DFT), le formalisme du pseudopotentiel et des ondes planes (PW-PP). L’énergie d’échange et de corrélation est évaluée dans le cadre de l’approximation du gradient généralisé (GGA-PW91). Nous avons calculé les paramètres de maille pour : Ti2AlC, V2AlC, Nb2AlC, Cr2AlC et Ta2AlC, et nous avons étudié la dépendance des propriétés élastiques à l’élément M. Notre travail montre que la phase Ta2AlC est la plus incompressible parmi la série étudiée. En se basant sur la densité d’états partielle et la distribution de charge pour chaque composé, nous avons démontré que les états hybridés Cp- Md dominent les liaisons dans ces phases. Aussi, nous avons étudié l’effet de la pression sur les paramètres de maille et les propriétés élastiques. Les résultats obtenus sont en bon accord avec les données expérimentales et théoriques disponibles.