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Titre: Étude par dynamique moléculaire ab initio et spectroscopie Raman du quartz et des silicates de sodium à haute température

Domaine: Sciences de la matière (SM)

Filière: Physique

Option: CHIMIE-PHYSIQUE

Auteur: SEDIKI Hayat

Soutenu (e) le: 15/04/2018

Sous la direction de: KRALLAFA Abdelghani, Professeur, Université Oran 1

Co-directeur:HADJADJ Aomar, Professeur, Univ- Champagne Ardenne Reims

Le président du jury : KADRI Abderrahmane, Professeur, Université Oran 1

Examinateur1: FERHAT Mohamed Es Seghir, Professeur, USTO MB

Examinateur2: BELAID Abdelkader, Professeur, ENPO

Examinateur3: BOUNACEUR Boumediene, Professeur, Université Oran 1

Mention: Très Honorable

Résumé:

L'objectif de ce travail consiste à étudier le comportement à haute température du quartz et du système binaire 'Na2O - 2SiO2' à courte et moyenne distance en utilisant deux approches.La première approche, expérimentale, se base sur la technique de la spectroscopie Raman avec des mesures in situ allant de la température ambiante à la des températures atteignant 1073 K et 973 K pour le polymorphe quartz SiO2, et le disilicate de sodium Na2Si2O5 respectivement.La deuxième approche est théorique, elle utilise une méthode de simulation numérique par dynamique moléculaire ab initio 'AIMD' de type 'Car-Parinello' dans l'ensemble canonique NVT. Cette approche à un niveau de théorie de la fonctionnelle de densité, est entreprise avec la fonctionnelle PBE dans l'approximation GGA et un pseudopotentiel 'Martins-Trouillier'. Par cette méthode, la dynamique du changement structural a été analysée en terme de variation des propriétés structurales (distances interatomiques, angles intertrétraèdriques et intratétraédriques) et thermodynamiques (entropie conformationnelle) sur toute la trajectoire de dynamique moléculaire pour chaque température étudiée. En parallèle, les propriétés vibrationnelles ont été obtenues par le calcul de la trajectoire dipolaire (spectres Infrarouge) et par la densité d'état de vibration 'VDOS' totale et partielle. Les résultats expérimentaux et théoriques obtenus montrent une bonne corrélation et sont en bon accord avec les résultats des travaux antérieurs.


Mots clefs: Quartz; Na2Si2O5; Dynamique moléculaire (AIMD) Car-Parinello; Infrarouge; Raman; Température; Ensemble NVT; VDOS; Trajectoire dipolaire; Pseudo potentiel.


Publications associées à la thèse

Article 1:

Titre: Ab-initio molecular dynamics and vibrational Raman spectroscopy investigations of quartz polymorph at high temperature

Revue: European Physical Journal B

Référence: ISSN 14346028, E-ISSN14346036

Date: 18 Septembre 2018