Etude ab initio des propriétés physico-chimiques des nano clusters de silicium dopés aux métaux de transitions MSin(n=1 à 9) et M=Ni, Pd, Pt

Abstract

Ce modeste travail de recherche consiste à faire une étude de simulation sur les propriétés physico-chimiques des nano-clusters de silicium purs et dopés par des métaux de transition, on a choisi le Nickel, le Palladium et le Platine de taille allant de n=1 à 9.Pour qu'on puisse réaliser ce travail on a utilisé l'approche ab initio implantée dans le code siesta dans le cadre de la théorie de la fonctionnelle de la densité DFT Au début nous avons commencé par l'étude de l'évolution de la stabilité structurale des clusters de silicium purs et puis ceux dopés par les éléments cités au dessus. On a remarqué que pour les clusters de tailles n?3 présentent des structures planes, par contre à partir de taille n 4 c'est-à-dire des agrégats de plus grande tailles, commencent à former des géométries à 3 dimension 3D, et dans la majorité des cas sous forme des cages, avec l'apparition de l'atome de dopage sur la surface des structures dopés, c'est-à-dire dans des positions superficielles. Concernant les autres paramètres qu'on a calculé, on a observé que l'énergie de cohésion et l'affinité électronique augmente avec l'augmentation de la taille des clusters, par contre l'HOMO LUMO, la dureté chimique et le potentiel d'ionisation, diminuent en fonction de la taille de ces derniers. Comme perspectives, cette étude théorique peut être appuyée sur d'autres travaux expérimentaux à savoir l'élaboration et l'étude des différentes propriétés physiques et chimiques de ces nanostructures dans le but d'applications technologiques.