Etude de l'anistropie magnétocristalline des système à base de graphene dopés avec le fer.

Abstract

A travers le travaille réaliser dans le cadre de ce mémoire, nous avons réalisé des calculs sur deux types de nanorubans du carbone armchaire et zigzag. Notre travail se consiste à l’étude des propriétés structurale, électroniques et magnétique des nanorubans de carbone dopés avec le Fer, en utilisant l’approche ab initio par simulation réalisé par le code SIESTA. Tous les objectifs fixés au départ sont réalisés. A travers cette étude, nous avons obtenu plusieurs résultats : Les résultats obtenus sur un nanoruban de carbone armchaire et zigzag dopés avec un atome de fer, possèdent des structures géométriques planes et les deux nanorubans ont un comportement métallique. Par ailleurs, le moment magnétique total n’est pas nul et résulte principalement de celui de l’atome de fer et aussi des atomes de carbone situés aux bords du nanoruban dans le cas du type zigzag, par contre, dans le cas du type armchaire, les moments atomiques des atomes de bords sont nuls cause du fort couplage qui est dû à la faible longueur de liaison. Le comportement électronique du système nanoruban de type zigzag dopé avec deux atomes de fer montre que le matériau est semi-conducteur avec un gap direct, la structure géométrique de ces rubans est déformée et les deux atomes de fer sont placés à l’extérieur du plan avec un moment magnétique non nul. l’anisotropie magnétique du nanoruban de type armchaire, dopé avec deux atomes de fer montre que les moments magnétiques ne sont pas collinaires et l’interaction spin-orbit n’a pas d’effet sur la géométrie, l’énergie d’anisotropie magnétique est 5meV. A partir de tous les résultats obtenus, on peut conclure que le dopage des structures à base de graphène a un effet sur la structure cristallographique, les propriétés électroniques et magnétiques du nanoruban. L’autre objectif recherché à travers ce manuscrit est aussi pédagogique, qui va permettre aux étudiants de s’initier dans ce nouveau domaine et aussi de comprendre le fonctionnement du code siesta