Étude des propriétés physiques de quelques composés intermétalliques ternaires à base de carbone: M 2 AX; M=V, Nb, A= P, As et X=C. Effet de la pression hydrostatique

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 CASTEPutilisant la théorie fonctionnelle de la densité (DFT), le formalisme du pseudopotentiel

et des ondes planes (PW-PP). L’énergie d’échange etde corrélation est évaluée dans le cadre de

l’approximation du gradient généralisé (GGA-PW91).

Nous avons étudié l'effet de la pression sur les propriétés structurales des composés M2AC, avec M=V

ou Nb et A = P ou As. Nos résultats pour les paramètres de maille a, cet le volume d'équilibre Vsont on accord

avec les données expérimentales disponibles. Le changementrelatif du volume, des paramètres de la maille et de

la longueur des liaisons M−C et M−A est étudié jusqu'à 40 GPa. Le module de compression a été déduit à partir

de l'équation d'état de Birch-Murnaghan. La substitution de A (P→As) affecte de façons plus importante les

modules d’élasticité B, G, E, Aet vque par la substitution de M (V→Nb). Les propriétés thermodynamiques ont

été calculées par le programme GIBBS, basé sur les données E-V comme les seuls données d'entrée. L'effet de la

température (jusqu’à 1200 K) pour différentes valeurs de pressions sur le module de compression, l’expansion

du volume, les capacités calorifiques et la température Debyea été discuté. Les structures de bande, les densités

d’états totales et partielles de ces composés ont été étudiées à 0 GPa. A partir de la structure de bande, les

composés étudiés sont des bons conducteurs d’électricité. La conductivité est assurée principalement par les

électrons ddu métal de transition (M = V, Nb). Les densités partielles, et les contours de charge électroniques,

nous permettent d’identifier les liaisons présentes dans ces composés