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Thèses et Mémoire de l'Université de Strasbourg

Etat de surface réel du titanate de baryum, BaTiO3, dans un contexte réactif : une étude par la fonctionnelle de la densité

RAKOTOVELO, Geoslin (2008) Etat de surface réel du titanate de baryum, BaTiO3, dans un contexte réactif : une étude par la fonctionnelle de la densité. Thèses de doctorat, Université Louis Pasteur.

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Résumé

Depuis l’avènement du transistor, beaucoup d’études ont été entamées sur les faces des cristaux, comme le titanate de baryum, BaTiO3, utilisé en électronique, en électricité et dans les mémoires des microprocesseurs. Dans notre travail nous avons utilisé ce cristal, dans sa phase cubique, la face (001), comme support dans une réaction catalytique. Cette étude a été faite pour la première fois. Nous avons fait une étude théorique en ab initio basant sur la théorie de la fonctionnelle de densité (DFT), à l’aide du code de calcul Dacapo, à partir des premiers principes. Dans l’étude de cette face (001), nous avons trouvé que la face à terminaison BaO est plus stable que celle à terminaison TiO2. Nous avons étudié aussi l’action de cette surface sur les molécules gazeuses en calculant leur énergie d’adsorption. Pour la surface à terminaison BaO, nous avons étudié les sites apicaux Ba et O, le site ponté Ba-O. Nous avons trouvé que cette surface adsorbe fortement l’atome d’oxygène O et la molécule O2. Elle adsorbe aussi les molécules H2O, CO, CO2. Cette surface casse la molécule NO et adsorbe les atomes dissociés fortement. Pour la surface à terminaison TiO2, nous avons regardé les sites apicaux Ti et O, le site ponté Ti-O et le site apical Ba de la 2ième couche. Nos calculs ont montré que cette surface adsorbe les molécules H2O, CO, CO2 et casse la molécule H2O sur le site apical Ba de la 2ième couche. Nous n’avons pas pu regarder la barrière d’activation de la dissociation de H2O sur la surface à terminaison BaO car le calcul nécessite une machine beaucoup plus performante. Du à cette première étude sur l’état de surface réel de BaTiO3 dans un contexte réactif, seul nos résultats sur les paramètres du cristal et les caractéristiques des adsorbats peuvent être comparés aux résultats expérimentaux et théoriques mais non nos résultats sur les énergies d’adsorption.

Type d'EPrint:Thèse de doctorat
Mots-clés libres:Calcul ab initio ; théorie de la fonctionnelle de densité (DFT) ; structure cubique de BaTiO3, face (001) ; adsorption ; surfaces à terminaison BaO et TiO2 ; hydrogène ; oxygène ; l’eau ; monoxyde de carbone ; dioxyde de carbone ; monoxyde d’azote ; énergie d’adsorption
Sujets:CL Classification > DDC Dewey Decimal Classification > 500 Sciences de la nature et mathématiques > 540 Chimie, minéralogie, cristallographie > 541 Chimie physique et théorique > 541.3 Chimie physique > 541.39 Réactions et synthèses chimiques. Équilibres chimiques. Cinétique des réactions. Catalyse.
Classification Thèses Unistra > Sciences, technologies > Sciences de la nature et mathématiques > 540 Chimie, minéralogie, cristallographie > 541 Chimie physique et théorique > 541.3 Chimie physique > 541.39 Réactions et synthèses chimiques. Équilibres chimiques. Cinétique des réactions. Catalyse.

UNERA Classification UNERA > ACT Domaine d'activité UNERA > ACT-3 Chimie, matériaux, plasturgie
UNERA Classification UNERA > DISC Discipline UNERA > DISC-20 Physique, chimie, matériaux
Code ID:1640
Déposé le :24 Juillet 2009

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