Etude théorique des propriétés vibrationnelles de nanostructures carbonées planes et de défauts ponctuels dans les nanotubes de carbone

Résumé

L’objet de cette thèse est de présenter une étude des propriétés vibrationnelles de systèmes carbonés plans et de défauts dans les nanotubes de carbone. La méthode que nous utilisons est basée sur la recherche de singularités dans les densités locales d’états vibrationnels (VDOS), le but étant de parvenir à les assigner à des particularités du système (défauts ou bords). Pour ce faire, les VDOS sont calculées sur certains sites atomiques caractéristiques en utilisant la méthode de récursion dans le formalisme harmonique de la théorie des petites oscillations. Dans un premier temps, un modèle simple de Born - von Kármán, ajusté sur les constantes de force du graphite parfait, est utilisé pour étudier les nanotubes avec et sans défauts. Notre méthode est ensuite rendue plus consistante par l’emploi d’un potentiel atomique semi-empirique (REBO2) permettant de calculer directement les constantes de force de chaque système après optimisation structurelle. En plus de la caractérisation de plusieurs défauts ponctuels susceptibles de se trouver dans les tubes, nous montrons l’aptitude de REBO2 à prédire des modes de phonons cohérents dans les nanorubans et les nanotubes parfaits. Le défaut de Stone-Wales, la lacune, la bilacune, le défaut pentagone-heptagone d’une jonction intermoléculaire, un nanotube fermé par un demi-fullerène, un défaut isotopique et les structures haeckelites sont tous étudiés dans notre travail avec l’un et/ou l’autre modèle de potentiels. Dissertation

la date de réponse	2 sept. 2009
langue originale	Français
L'institution diplômante	Universite de Namur
Superviseur	Philippe Lambin (Promoteur), Luc Henrard (Jury), Paul THIRY (Président), Jean-Louis Sauvajol (Jury) & Hakim Amara (Jury)