Étude expérimentale et simulation des propriétés optique, électronique et magnétique de diphosphates dopés par (Ti, Fe, Nd et Tm)

Abstract

يتعلق هذا العمل البحثي ، ذو الطبيعة التجريبية / النظرية ، بتطبيق Na2ZnP2O7في مجال التلألؤ الضوئي ، في شكل مادة الفوسفور. في هذا السياق ، استخدمنا المعادن الانتقالية وأيونات الأرض النادرة من أجل التطعيم ، والتي يمكن أن تدمج مستويات الطاقة في فجوة الحزمة لتحسين خصائص Na2ZnP2O7. ينقسم العمل إلى جزأين: الجزء الأول مخصص للدراسة التجريبية التي اهتممنا فيها بالتوضيح ، والتعريف ، من خلال تقنيات مختلفة لمركب ثنائي فوسفات Na2ZnP2O7النقي. الجزء الثاني مخصص للدراسة النظرية بطريقة DFT التي تم فيها حساب الخصائص التركيبية والإلكترونية والمغناطيسية والبصرية للمركبات المحضرة نقية ومشاب مع ذرات Fe و Ti و Tm وNd.

This research work, of experimental/theoretical character, deals with the application of Na2ZnP2O7 in the field of photoluminescence, in the aspect of a phosphor material. In this context, we used transition metal and rare earth ions for doping, which can integrate energy levels in the band gap to improve the properties of Na2ZnP2O7. Ourtheses is partitioned into two section: the first part is focused to the experimental study in which we were interested in the elaboration, identification, by various techniques of pure Na2ZnP2O7 diphosphate compound. The second part is dedicated to the theoretical study by the DFT method in which the structural, energetic, electronic, magnetic and optical properties for the synthesized compounds, pure and doped with Fe, Ti, Tm and Nd atoms, were investigated.

Ce travail de recherche, de caractère expérimental/théorique, porte sur l'application du Na2ZnP2O7 dans le domaine de la photoluminescence, sous la forme d'un matériau luminophore. Dans ce contexte, nous avons utilisé les ions de métaux de transition et terres rares pour le dopage, qui peuvent intégrer des niveaux énergétiques dans la bande interdite pour améliorer les propriétés du Na2ZnP2O7. Le travail est divisé en deux parties : la première partie est dédiée à l’étude expérimentale dans laquelle on s’est intéressé à l’élaborations, l’identification, par diverses techniques de composé Na2ZnP2O7 diphosphate pure. La seconde partie est consacrée à l’étude théorique par la méthode DFT dans laquelle on a calculé les propriétés structurales, énergétiques, électroniques, magnétiques et optiques pour le composés synthétisés, pur et dopée aux Fe, Ti, Tm et Nd atomes.