Thèses de doctorat
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Item Quantum study of the pressure broadening phenomenon of the spectral profiles of alkali-rare-gas dimers(2026) Benmebarek, HadjerThis thesis employs a quantum mechanical approach to ascertain the pressure broadening effects observed in the far wings of the resonance lines D1 and D2 of ru-bidium, perturbed by the presence of the Argon atoms. The potential energy curves for the low-lying states of the RbAr molecule were obtained using two different sets of ab-initio potential data points. Furthermore, the absorption and emission coefficients were calculated at wavelengths between 500 and 900 nanometers and at temperatures ranging from 500 to 3000 Kelvin for each data set. The absorption and emission spectra betweentransitions of the type B2Σ+1/2 → X 2Σ+ 1/2 is worthy of note, exhibiting a combination of the free-bound and free-free transitions, with the latter being the predominant type. It was demonstrated that the blue satellite features were present at approximately 740 nm and 750 nm for the first and second data sets, respectively. The findings were subjected to a comparative analysis with experimental data and previous theoretical studies.Item Satellites dans les spectres d’absorption ou d’émission des molécules diatomiques(Université Badji Mokhtar Annaba, 2026) SEHAB, FahimaDans cette thèse nous avons rapporté une analyse quantique de l’élargissement de pression dans les ailes lointaines de la raie de résonance Na (3p ← 3s) des atomes de sodium lorsque sont perturbés par des atomes de néon Ne(2s2p6).Cette recherche débute par le calcul des énergies potentielles ainsi que des moments dipolaires de transition en utilisant des données ab initio basés sur les deux méthodes SA- CASSCF et MRCI. Les calculs révèlent la formation d'un satellite dans l'aile bleue au-delà de T ∼ 402 K, proche de la longueur d'onde de 550 nm. De plus, notre étude indique que la température influence l'intensité ainsi que la forme des spectres d'absorption/d’émission, cependant, elle n'a aucun impact sur la position du satellite. Un accord satisfaisant est établi en comparant nos résultats avec d'autres résultats expérimentaux.Item Elaboration et étude des propriétés physiques des composés III-nitrure(Université Badji Mokhtar Annaba, 2026-02-10) GASMI, Fatma ZohraNotre travail de thèse porte sur la synthèse de nanoparticules de nitrure de gallium (GaN) par co-implantation ionique de gallium et d’azote dans deux matrices hôtes : le silicium (Si) et le dioxyde de silicium (SiO₂).Les énergies et les doses d’implantation ont été choisies de manière à atteindre une concentration atomique de 5 à 10 % à une profondeur proche de 100 nm, afin de ne pas excéder les limites de solubilité de ces éléments dans les matrices considérées. Des recuits successifs, réalisés à 800 °C, 900 °C, 1000 °C et 1100 °C sous atmosphère d’azote à différents temps de recuit, ont permis de réparer les défauts induits par l’implantation ionique et de favoriser la nucléation des nanoparticules. Les échantillons ont été caractérisés à l’aide de plusieurs techniques analyses, notamment la rétrodiffusion de Rutherford (RBS),la diffraction des rayons X (DRX), la microscopie électronique en transmission (MET), la spectroscopie Raman, ainsi que des mesures d’absorption UV-visible et de photoluminescence. Ces analyses ont confirmé la formation de nanoparticules de GaN stœchiométriques de taille nanométrique. De plus, dans la matrice de SiO₂, le GaN cristallise selon deux phases cristallines:hexagonale et cubique. Les échantillons GaN/SiO₂ présentent une photoluminescence dans le domaine visible. Dans un second temps, les résultats expérimentaux ont été complétés par des calculs abinitio utilisant la méthode FP-LAPW (Full-Potential Linearized Augmented Plane Wave) dans le cadre de la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT), avec les approximations GGA, LDA, EV-GGA et mBJ. Les paramètres structuraux obtenus sont en accord avec les données expérimentales et avec d’autres travaux publiés ; ils confirment l’existence d’un gap direct selon la direction Γ–Γ, ainsi que des transitions inter bandes ont été identifiées par l’analyse optique.Item Les liquides ioniques et leurs applications dans le procédé de capture du CO2(Université Badji Mokhtar Annaba, 2015) ACIDI, AnissaActuellement, remplacer les solvants organiques utilisés fréquemment dans l’industrie chimique par une nouvelles génération de solvants moins dangereux et moins toxiques et qui n’impactent pas sur la pollution de l’environnement étant un défi important. Vue leurs propriétés physico-chimie-chimiques importantes, un grand intérêt est porté actuellement aux liquides ioniques qui sont envisagés comme alternatives des solvants organiques telles que les solutions amines largement utilisées dans le procédé de capture du CO2 en post combustion. La éthanolamine MEA étant l’amine la plus utilisée vue sa capacité d’absorption chimique du CO2 considérablement élevée. Les problèmes liés à l’utilisation de la MEA tels que sa grande corrosive qui endommage l’équipement industriel (colonne d’absorption) ainsi que sa dégradation thermique (dépôt des composés oxydés sur la surface des colonnes ainsi que le problème de moussage) et sa volatilité causent d’énormes pertes pour l’industrie. Le but de cette thèse est d’étudier d’une part le comportement des liquides ioniques en tant qu’ inhibiteurs de corrosion en présence de la mono éthanolamine dans le procédé de capture du CO2 en postcombustion et d’autre part étudier les performances des liquides ioniques pour la capture des gaz à effet de serre grâce à des mesures de solubilités du dioxyde de carbone dans deux cellules, l’une et haute pression à volume variable et l’autre à basse pression et à volume constant, afin d’explorer de nouveaux domaine d’application des liquides ioniques.Item Calculs basés sur la DFT des propriétés optoélectroniques et magnétiques de composés à structure chalcopyrite(Université Badji Mokhtar Annaba, 2026) DRICI, OussamaLa présente étude présente les propriétés de transition de phase induite par pression, électroniques et optiques des phosphures XSiP2 sous pression dans les phases chalcopyrite, NaCl et wurtzite. L'étude montre que la phase chalcopyrite se révèle être la plus stable parmi toutes les phases analysées. Les paramètres structuraux obtenus dans les phases chalcopyrite et NaCl concordent raisonnablement avec ceux de la littérature. Les structures de bande calculées ont révélé un comportement semi-conducteur dans la structure chalcopyrite et un comportement métallique pour les structures NaCl et wurtzite. Dans l'intervalle d'énergie de 0 à 30 eV, des paramètres optiques tels que les composantes réelle et imaginaire de la fonction diélectrique, l'indice de réfraction, la réflectivité et le coefficient d'absorption sont déterminés et confrontés aux données disponibles. Nos résultats sur les propriétés optiques sont prédictifs pour les phases NaCl et wurtzite. En l'absence de résultats dans la littérature, ces résultats peuvent servir de référence pour d'autres études théoriques et expérimentales. Les calculs sont réalisés en utilisant la méthode des ondes planes augmentées linéarisées à potentiel complet (FP-LAPW) selon la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) implémentée dans le code Wien2k.Item Etude de premier principe des propriétés physiques d’alliages semi-conducteurs(Université Badji Mokhtar Annaba, 2026) OUCHENE, BochraCette étude porte sur les propriétés structurales, élastiques, électroniques, optiques et thermoélectriques des alliages semi-conducteurs ScxLu1-xN et YxLu1-xN, ainsi que leurs composés binaires LuN, ScN et YN, dans le cadre de la théorie de la fonctionnelle de la densité appliquée via la méthode FP-LAPW. L’étude explore systématiquement l’ensemble de la gamme de compositions (x = 0, 0,25, 0,5, 0,75, 1), démontrant que les paramètres de réseau des deux systèmes suivent la loi de Vegard avec une dépendance linéaire à la composition, validant ainsi l’approche computationnelle. L’analyse des propriétés élastiques confirme la stabilité mécanique sur toutes les compositions, avec des coefficients de Poisson et des rapports de Pugh indiquant un comportement fragile. Malgré une faible anisotropie élastique, suggérée par le facteur de Zener et l’analyse tridimensionnelle des modules, les alliages présentent une performance mécanique robuste sous contraintes multidirectionnelles. Les calculs de structure électronique via le potentiel modifié de Becke-Johnson (mBJ) révèlent un gap direct (Γ → Γ) pour les compositions intermédiaires, contrastant avec les gaps indirects (Γ–X) des composés binaires parents. La variation non linéaire du gap en fonction de la composition soutient la conception de dispositifs optoélectroniques sur mesure. Les propriétés optiques, notamment les spectres d’absorption, confirment ces résultats, positionnant ces alliages comme des candidats prometteurs pour les technologies photoniques et optoélectroniques ultraviolettes. Les propriétés thermoélectriques évaluées à l’aide du code BoltzTraP identifient les compositions optimales à x=0,75 pour ScxLu1-xN et x=1 pour YxLu1-xN, soulignant le rôle clé de la composition dans l’amélioration de l’efficacité thermoélectrique. Globalement, ce travail comble des lacunes expérimentales majeures et fournit des paramètres de référence critiques pour ces systèmes d’alliage, soutenant leur intégration potentielle dans les dispositifs optoélectroniques de nouvelle génération exigeant des propriétés électroniques et mécaniques ajustées pour une performance et une fiabilité accrues.Item Probing High-Energy Cosmic Rays with the KM3NeT/ARCA Neutrino Telescope(Université Badji Mokhtar Annaba, 2025) BOUASLA, Amani BesmaCosmic rays are charged particles, primarily protons and atomic nuclei, that strike the Earth from a ll directions with very high energies. When they enter the atmosphere, they interact with air atoms and generate cascades of secondary particles known as extensive air showers. Among these, muons play a particularly important role: they carry information about the primary cosmic ray and are able to penetrate deep underground or underwater, reaching detectors such as the KM3NeT/ARCA neutrino telescope. Located in the Mediterranean Sea, ARCA is a very large-volume neutrino detector capable of probing cosmic rays in the TeV-PeV energy range through the detection of atmospheric muons, which constitute the majority of events it records. The goal of this thesis is to study high-energy cosmic rays using atmospheric muons observed with KM3NeT/ARCA, with a primary focus on investigating the anisotropy in their arrival directions in the TeV-PeV rang.Item First-principles calculations based on various exchange-correlation potentials of the structural, mechanical, electronic, magnetic and thermodynamic properties of quaternary heusler alloys = Calcul de premiers principes basés sur divers potentiels d’échange-corrélation des propriétés structurales, mécaniques, électroniques, magnétiques et thermodynamiques des alliages heusler quaternaires(Université Badji Mokhtar Annaba, 2025) MEGHCHOUCHE, HoussamRecently, spintronics has shown as the future technology with potential applications that will replace the conventional electronics. In this field, materials with suitable properties called Heusler alloys are used. Heusler alloys have known major advances in the technological field, the purpose being to propose materials that meet industrial needs. Based on this, we are interested a family of smart materials that are the quaternary Heusler alloys, this class of materials are shown to be able to overcome these challenges as potential candidates with interesting properties (Curie temperature and spin polarization, etc.) for spintronic devices. In this work, first principle calculations were performed to investigate the structural, mechanical, electronic, magnetic and thermodynamic properties of d0 Heusler alloys KMgNZ (Z = O or S) and quaternary alloys with transition metals FeTiCrX (X = Al or Si) and their doped system KMgNO1–xSx and FeTiCrAl1–xSix (x=0.25, 0.50 and 0.75), respectively. These properties were studied employing the full potential linearized augmented plane waves method (FP-LAPW) implemented in Wien2k package. The exchange-correlation potential was treated by generalized gradient approximation (GGA) in the calculation of the structural, mechanical and thermodynamic properties. While, for the electromagnetic properties the exchange and correlation potential was treated employing the modified Becke-Johnsom (mBJ) approach and GGA + U. Furthermore, a regular-solution model was used to explore the thermodynamic stability of the parent compounds and their doped alloys. The quasi- armonic Debye model was used to study the behavior of thermodynamic properties under different temperatures and pressures.Item Etude des propriétés structurales, électroniques, mécaniques et thermodynamiques des composés intermétalliques Ir3TM (TM: métaux de transitions) par la méthode des ondes planes augmentées linéarisées (FP-LAPW)(Université Badji Mokhtar Annaba, 2025) AKEB, YaminaDans cette thèse, les propriétés structurelles, mécaniques, électroniques et thermodynamiques des composés intermétalliques Ir3TM (TM = Sc, Ti et V) sont présentées dans les phases cubique (L12) et hexagonales (D019 et D024). Les simulations ont été réalisées en se basant sur la théorie de la fonctionnelle de densité (DFT), en utilisant l'approche de l'onde plane augmentée linéarisée (FP- LAPW) ainsi que l'approximation du gradient généralisé de Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE-GGA). Cette étude a été réalisée pour la phase cubique L12, ainsi que les phases hexagonales D024 et D019, qui peuvent être apparentées mais diffèrent par la manière dont les couches atomiques sont empilées. Les énergies totales, cohésives et de formation calculées suggèrent que le composé Ir3Sc pourrait être stable en phase D024, en raison d'un chevauchement avec la phase L12, présentant une différence d'énergie totale d'environ 0,026 eV/atome. Ir3Ti et Ir3V sont plus stables dans les phases L12 et D019 respectivement. Les résultats des calculs relatifs aux constantes élastiques montrent que les composés étudiés présentent une stabilité mécanique et une dureté supérieure dans la phase cubique par rapport à la phase hexagonale. Cependant, Ir3Sc présente la dureté la plus faible en raison de sa relative ductilité, alors qu'Ir3V possède la dureté maximale avec une moindre ductilité. Ces composés montrent une anisotropie élastique, basée sur la surface du module de Young tridimensionnel, Ir3Sc ayant la plus forte anisotropie et Ir3V la plus faible dans la phase L12. Les calculs de la densité totale d’états (TDOS) révèlent qu'Ir3Ti et Ir3V sont stables dans les phases L12 et D019 respectivement, à l'exception du composé Ir3Sc, qui pourrait subir une transition martensitique. De plus, le pseudogap pour Ir3V se rapproche du niveau de Fermi, indiquant que la liaison covalente dans ce composé est plus marquée que dans les autres. Par ailleurs, les propriétés thermodynamiques sont étudiées et évaluées en fonction des variations de température et de pression, en employant le modèle quasi- harmonique de Debye implémenté dans le programme de calcul Gibbs.Item Contribution à l'étude d'un capteur à fibre optique(Université Badji Mokhtar Annaba, 2025-12-17) ADJAILIA, MeriemLes capteurs à réseau de Bragg à fibre jouent un rôle important dans la surveillance et la garantie que les paramètres environnementaux répondent aux exigences industrielles. Ils offrent des mesures de sécurité cruciales pour la détection précoce des dangers. en raison de leur taille considérablement réduite, de leur faible poids, de leur flexibilité et de leur immunité aux interférences électromagnétiques. Ces caractéristiques rendent les FBG adaptés aux utilisations du corps humain qui s’adaptent au matériau du capteur afin qu’ils puissent être utilisés pour des mesures in vivo et puissent être laissés pour une surveillance à long terme. Cet thése présentera une méthode de développement récent pour mesurer l'intervalle post-mortem (PMI) à l'aide de la température de capteurs à réseau de Bragg à fibre. Le principal avantage du système de réseau de Bragg à fibre choisi pour cette étude est que le signal mesuré est la longueur d'onde de Bragg. Notre méthode repose sur une simulation numérique, par le logiciel Matlab, de l'évolution de la température rectale, qui est l'un des principaux paramètres d'estimation de l'intervalle postmortem (PMI). Tout d’abord, le logiciel MATLAB a été utilisé pour simuler l’équation de Henssge dans différentes conditions, en faisant varier la température ambiante ainsi que la masse corporelle. Par la suite, nous avons utilisé un capteur à réseau de Bragg (FBG) pour l’estimation du délai postmortem. Les résultats obtenus se sont révélés particulièrement pertinents, notamment pour des températures ambiantes élevées pouvant atteindre 48 °C. Ils montrent que l’utilisation de capteurs FBG permet d’obtenir des mesures précises, fiables et exploitables pour la datation postmortem, confirmant ainsi le potentiel de cette approche comme méthode efficace et prometteuse.Item Synthèse et caractérisation des nanoparticules à base de fer pour le stockage d’énergie(Université Badji Mokhtar Annaba, 2025) BOUFAS, MouniaNotre objectif de cette étude expérimentale est de développer des électrodes performantes pour un surcompensateur à partir d’oxyde et hydroxydes de fer. Pour cela, nous utilisons une méthode de synthèse "hydrothermale" reconnue pour sa simplicité, son faible coût et sa facilité de mise en oeuvre. Nous rapportons l'effet des conditions de synthèse hydrothermale sur les propriétés morphologiques, optiques et électrochimiques des nanostructures d'oxyde de fer (γ-Fe2O3) et d'hydroxyde de fer (α-FeOOH) préparées. L'identification physico-chimique de ces nanostructures à base de fer par diffraction des rayons X, microscopie électronique à balayage/transmission, porosité et spectroscopie Raman a révélé une transformation de phase dépendante de la température. Une formation nanostructurée à base de maghémite et de goethite a été observée sous forme de nanotiges et de nanofibres tricliniques, avec des diamètres moyens variant de 32 à 50 nm, respectivement. L'analyse texturale des nanofibres a confirmé une mésoporosité avec une surface spécifique d'environ 129 m2.g−1 pour (le γ-Fe2O3) et 23 m2.g−1 pour (l'α-FeOOH). Les performances électrochimiques des électrodes de nanofibres d'oxyde de fer et d'hydroxyde de fer, avec ou sans l'ajout de charbon actif (AC), ont également été étudiées. Les électrodes composées de γ-Fe2O3, γ-Fe2O3/AC, α-FeOOH et α-FeOOH/AC a montré d'excellentes valeurs de capacité spécifique (~1200 F.g−1 (166 mAh.g−1), 1400 F.g−1 (199 mAh.g−1), 258 F.g−1 (36 mAh.g−1) et 611 F.g−1 (85 mAh.g−11) à un courant gravimétrique de 1 A g−1. L'influence de la transformation de phase liée à la température de synthèse, ainsi que l'incorporation de charbon actif en double couche électrique dans les nanofibres, démontre clairement une amélioration de leur capacité de stockage d'énergie. De plus, les nanofibres à base de fer ont montré une excellente stabilité cyclique avec une bonne rétention de capacité de 73% et 99,8%, respectivement, après 2000 cycles à un courant gravimétrique élevé de 30 A g−1, ainsi qu'une faible résistance obtenue par analyse de spectroscopie d'impédance. Les implications de ces résultats mettent en évidence le potentiel d'adoption de ces nanotiges de γ-Fe2O3 comme matériaux d'électrode adaptés aux dispositifs de stockage d'énergie électrochimique.Item Calcul ab-initio des propriétés des semi- conducteurs magnétiques dilués(Université Badji Mokhtar Annaba, 2025) BENCHIEKH, RabahLes propriétés structurales, élastiques, électroniques, magnétiques, optiques et thermodynamiques des composés Ca1-xCrxTe (x = 0, 0,25, 0,50 et 0,75) ont été calculées dans la phase Rock-salt ferromagnétique en utilisant deux méthodes : la méthode des ondes planes linéarisées et augmentées avec un potentiel plein (FP-LAPW), dont le fondement théorique est la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) implémentée dans le code Wien2k et la méthode du cristal quasi harmonique de Debye implémentée dans le code Gibss2 . La première est utilisée pour le calcul des propriétés structurales, élastiques, magnétiques et optiques et la seconde est utilisée pour le calcul des grandeurs thermodynamiques. Nous avons utilisé l'approximation GGA-PBE pour le calcul des propriétés structurales et l'approximation de Becke-Johnson modifiée par Tran-Blaha (TB-mBJ) pour le calcul des propriétés électroniques et optiques. L'objectif de cette étude est d'observer l'impact de l'incorporation du chrome (Cr) sur les propriétés physiques et thermodynamiques du semi- conducteur binaire CaTe. L'étude des propriétés structurales a montré que les composés ternaires sont stables dans la phase ferromagnétique et que le paramètre de maille « a » diminue lorsque le taux de Cr augmente. Les résultats issus de l’étude des propriétés élastiques ont montré que tous les composés ternaires sont mécaniquement stables et ceux issus de l’étude des propriétés électroniques ont montré que ces mêmes composés sont des demi-métaux ferromagnétiques présentant une polarisation totale au niveau de Fermi et se comportent comme des semi-conducteurs dans le canal des spins minoritaires et comme des métaux dans le canal des spins majoritaires. Pour les trois composés,les semi-conducteurs ont un gap direct dans la direction (Γ–Γ), les valeurs du gap sont égales à 1,984 eV, 1,769 eV et 1,496 eV pour les composés respectifs Ca0,75Cr0,25Te, Ca0,50Cr0,50Te et Ca0,25Cr0,75Te. L'étude magnétique a montré que les composés ternaires ont un moment magnétique total égal à 4 μB dont la majeure partie provient de l’élément magnétique Cr, elle a également montré via les valeurs calculées des constantes d’échange couplage d'échange entre la bande de valence et les états 3d-Cr est antiferromagnétique et que couplage d'échange entre la bande de conduction et les états 3d-Cr est ferromagnétique. L'étude des propriétés optiques des composés ternaires réalisée sur l'intervalle d'énergie allant de 0 à 40 eV a mis en évidence un effet remarquable de l'impureté Cr sur l'évolution des spectres calculés, elle a mis en évidence la présence de pics supplémentaires aux basses énergies mettant en jeu des transitions électroniques impliquant les états électroniques 3d de Cr et dont les positions et les intensités sont sensibles au taux de Cr.L’étude des propriétés thermodynamiques des composés, réalisée via l'approximation quasi-harmonique de Debye implémentée dans le code GibssII, a permis de conclure que l’ajout du chrome (Cr) à la matrice semi-conductrice CaTe ne provoque pas de changements notables sur le volume de la cellule, les capacités calorifiques à volume constant et à pression constante et sur la dilatation thermique des composés, seules la température et la pression ont un effet appréciable sur ces grandeurs.Item Study of the physico-structural properties of semiconductor thin-film devices(Université Badji Mokhtar Annaba, 2025) BEN OTHMANE, DjemâaThis study aims to optimize hydrogenated amorphous silicon thin-film transistors (a-Si:H TFTs) by examining the effects of gate dielectric and active layer parameters through SILVACO ATLAS simulations. A validated reference structure, matching experimental I-V data with 99% accuracy, was used to investigate three critical factors: gate dielectricthickness, dielectric material properties (high-κ vs. low-κ), and active layer thickness.Varying the Si3N4 dielectric thickness from 300 nm to 15 nm showed that thinner layers improved device performance, with VT = 4.86 V, μFE ≈ 0.1 cm2/V·s, SS = 0.47 V/decade,and Ci = 2.21×10−8 F/cm2. Parameters followed exponential and linear trends with thickness, modeled as P = P0 + α·exp(β·di), except SS. A range of dielectric materials (κ = 3.9–300) was tested; SrTiO3 emerged as the best, yielding IDS = 2.82×10−5 A, Ci = 2.65×10−9 F/cm2, VT = 3.9 V, μFE = 0.0603 cm2/V·s, Ion/Ioff = 6.28×107, and SS = 0.7691 V/decade. Scaling the active layer thickness from 300 nm to 15 nm significantly enhanced performance: higher Ion (5.91×10−6 to 2.97×10−4 A), lower Ioff (1.29×10−11 to 2×10−18 A), higher Ion/Ioff, and μFE rising exponentially (0.10 to 14.55 cm2/V·s), with linear drops in VT and SS. An optimized TFT structure using SrTiO3 and 15 nm thick layers achieved VT = 3.21 V, Ci = 1.77×10−5 F/cm2,Ion = 0.609 A, Ioff = 8.28×10−20 A, Ion/Ioff = 7.36×1018, and peak field = 9.5×105 V/cm. These results underline the promise of high-κ dielectrics and geometric scaling for advanced flexible, transparent, and energy-efficient electronics.Item Etude de différentes propriétés (structurales, électroniques, optiques et magnétiques) des nanoribbons(Université Badji Mokhtar Annaba, 2025) GHERBI, KhouloudCette étude utilise la densité fonctionnelle (DFT) pour explorer les propriétés structurales, électro onques et optiques de nano rubans de germaine (GeNR). Nos travaux se concentrent sur des GeNR avec des bords en fauteuil (7-AGeNR) et en zigzag (5-ZGeNR), dont les terminaisons sont modifiées par de l'hydrogène et des halogènes (I, Br, Cl, F et H). Sur le plan structural, la taille des atomes de terminaison affecte la longueur de la liaison (Ge-Ge=2,44 Å) et l'ondulation du ruban (∆=0,69Å), les halogènes plus gros augmentant cette longueur. Concernant les propriétés électroniques, la terminaison des bords crée un gap électronique, le 7-AGeNR-F ayant le gap le plus élevé à 0,60 eV, contre 0,37 eV pour le 7-AGeNR-I. Enfin, l'étude révèle une anisotropie marquée des propriétés optiques du 7-AGeNR et du 5-ZGeNR, avec de fonctions diélectriques, de spectres d'absorption et de réflectivité. La capacité à moduler ces propriétés suggère que les GeNR pourraient être utilisés dans des dispositifs optoélectroniques tels que les détecteurs IR, les capteurs UV et les systèmes photovoltaïques.Item Study of the physical properties of Ba2-xSrxVRuO6 Perovskite-type materials(Université Badji Mokhtar Annaba, 2025) MENDER, SaraWe conducted a theoretical study and performed calculations using the Full-Potential Linearized Augmented Plane Wave (FP-LAPW) method based on Density Functional Theory (DFT), as implemented in the WIEN2k code. This work is part of a broader investigation into the structural, electronic, magnetic, elastic, and optical properties of perovskite-type materials (SrVO3, BaVO3, BaRuO3, SrRuO3 Ba2VRuO6, Sr2VRuO6 and BaSrVRuO6). The exchange-correlation potential was treated using different approximations, namely WC-GGA and TB-mBJ. We began by examining the magnetic stability of all these compounds. Our results showed that the ferromagnetic (FM) phase is the most stable configuration for all the studied materials. The structural properties, such as lattice parameters, bulk modulus, and its pressure derivative, are in good agreement with available data. The calculation of elastic properties indicates mechanical stability, rigidity, and ductility of these compounds. The three-dimensional representation of Young’s modulus reveals a highly anisotropic character.It was also found that the studied materials exhibit half-metallic behavior with interesting energy gaps. Optical properties were studied by determining the complex dielectric function, from which other related parameters were derived.Item Supercapacitors based on nanostructured materials(Université Badji Mokhtar Annaba, 2025) AZZEDDINE, MohammedEnergy conversion and storage have long been critical areas of research aimed at advancing and scaling sustainable, clean energy sources along with their associated technologies. Over the past two decades, supercapacitors have emerged as one of the most extensively researched fields within electrochemical science. Notably, significant efforts have concentrated on the rapid advancement of diverse electrode materials, resulting in remarkable progress and innovation. The primary aim of this experimental study is to develop high-performance electrodes based on Ni/Mn nanohybrid through a straightforward and validated hydrothermal synthesis method. This approach is cost-effective and easy to implement under carefully optimized thermodynamic conditions, including precursor selection and growth temperature, while also focusing on their nanostructure. We conducted a comprehensive analysis of the structural, textural, morphological, spectroscopic, and optical properties using various techniques, including X-ray diffraction (XRD), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), Raman spectroscopy, Brunauer-Emmett-Teller (BET) surface area analysis, field emission scanning electron microscopy (FESEM), ultraviolet-visible spectroscopy (UV-Vis), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Additionally, we performed a series of electrochemical assessments through cyclic voltammetry (CV), charge/discharge (CD) tests, and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The results demonstrate that the 2Ni(HCO3)2/MnCO3 nanohybrid achieved an impressive specific capacitance of 2777 F/g at a scan rate of 5 mV/s (equivalent to 320 mAh/g at 1 A/g), showcasing exceptional rate capability. This outstanding electrochemical performance is attributed to the optimized Ni/Mn composition and the unique nanostructured architecture with intercalated ions. These characteristics highlight the significant potential of this novel nanohybrid for providing both high energy density and high-power density in future energy storage applications, particularly in the development of supercapacitors.Item Étude de l’influence du recuit sur les propriétés optoélectroniques des cellules solaires à base de silicium(Université Badji Mokhtar Annaba, 2025) Chibane, Yougherta AbderrahimCette thèse examine les effets de la dégradation induite par la lumière (LID) sur les plaquettes de silicium cristallin et les cellules solaires à base de silicium, en se concentrant à la fois sur les mécanismes physiques et sur des solutions d'instrumentation pratiques pour atténuer l'impact de la LID. Dans une première partie, nous avons étudié des plaquettes de silicium monocristallin (Si-Cz) dopées au bore et recouvertes d'une couche de nitrure de silicium (SiNx). Le traitement thermique rapide (RTP) et l'exposition à la lumière ont révélé une augmentation initiale de la durée de vie des porteurs minoritaires (τ) due aux complexes fer-bore, suivie d'une diminution causée par la formation de complexes bore-oxygène, un effet bien connu sous le nom de dégradation induite par la lumière (LID). Des modèles cinétiques ont été utilisés pour analyser les interactions des défauts, corrélant le comportement de τ avec les concentrations de complexes hydrogène-bore. De plus, un recuit dans l'obscurité a entraîné une dégradation supplémentaire, attribuée au processus de cuisson et à la présence d'hydrogène dans la couche SiNx. Ces résultats apportent des informations précieuses sur les mécanismes de formation des défauts dans les plaquettes de silicium. Dans une seconde partie, nous avons exploré les effets de la LID sur les cellules solaires (Al-BSF) à base de silicium, qui peuvent entraîner des pertes d'efficacité allant jusqu'à 10 % en raison de défauts de recombinaison induits par des impuretés. Les impuretés telles que le bore, le fer et l’oxygène présentes dans les cellules solaires monocristallines (Si-Cz) et multicristallines (Si-mc) jouent un rôle crucial dans la formation des défauts durant l'illumination. Pour répondre au besoin de tests LID précis et efficaces et afin de minimiser le facteur humain et l'inexactitude qui en résulte, une solution d'instrumentation virtuelle à faible coût a été développée, utilisant un système d'acquisition de données virtuel (VDAS)basé sur une carte Arduino associée au logiciel MATLAB/Simulink. Ce système permet de surveiller en temps réel les caractéristiques des cellules solaires, telles que la tension en circuit ouvert (VOC), avec un intervalle de période d'acquisition d'une seconde (1 s), durant les tests LID. La modélisation cinétique de VOC a révélé que des défauts métastables uniques dominaient la dégradation LID dans les cellules Si-Cz, tandis que plusieurs défauts contribuaient à une dégradation plus complexe dans les cellules Si-mc, en raison des différentes techniques d'élaboration du substrat. De plus, l'énergie d'activation thermique des défauts (Egen = 0.45 eV) a été déterminée à partir des mesures expérimentales de VOC. Ce système réduit le temps de test et améliore la précision dans la caractérisation de la LID par rapport aux méthodes traditionnelles. Dans l'ensemble, ce travail fournit une compréhension complète des mécanismes de la LID tant dans les plaquettes de silicium que dans les cellules solaires, ainsi que des outils d'instrumentation pratiques qui améliorent l'efficacité et la précision des tests de LID dans la recherche photovoltaïque.Item Etude et modélisation de la conduction électrique dans des couches minces de silicium poly-cristallin destinées à des applications photovoltaïques(Université Badji Mokhtar Annaba, 2025) MAGRAMENE, AlimaLes couches minces de silicium poly-cristallin (Si-poly) sont largement utilisées dans les applications photovoltaïques. Cependant, le principal inconvénient est l’activité électronique des joints de grains qui affecte les performances des cellules solaires basées sur ce type de matériau. Dans ce travail, nous avons étudié la modélisation de la conduction électrique dans des couches minces de Si-poly. Nous en avons déduit que le modèle de piégeage des porteurs, permet d’expliquer d’une façon relativement satisfaisante les caractéristiques électriques en fonction du dopage et de la température. Cependant, pour permettre une meilleure explication des variations des caractéristiques électriques dans le Si-poly, on doit tenir compte des deux modèles de conduction : le modèle de ségrégation des atomes de dopant et celui du piégeage des porteurs aux joints de grains. Par ailleurs, afin de minimiser l’impact de l’activité électronique des joints de grains, qui influence le rendement de conversion photovoltaïque, des traitements thermiques préalables au dopage ainsi que des recuits sous hydrogène ont été effectués sur des couches minces de Si-poly dopées au phosphore. Des caractérisations par mesures d’effet Hall (HMS-3000) ont montré que les traitements thermiques avant dopage permettent d’améliorer la concentration en porteurs libres de 15 à 55% pour des températures comprises entre 1000 et 1150 °C. De plus, ils favorisent une augmentation de la mobilité des porteurs ainsi qu’une réduction de la résistivité des couches minces étudiées. En revanche, le recuit sous hydrogène a permis une augmentation de 10 à 18% de la concentration en porteurs libres, une réduction de la résistivité et une amélioration de la mobilité des porteurs. Des analyses par microscope électronique à balayage (MEB) ont confirmées les résultats obtenus par HMS-3000. Elles ont montré que l’augmentation de la température des traitements thermiques avant dopage entraîne une croissance de la taille moyenne des grains. Cela se traduit par une réduction du volume global des joints de grains, entraînant à son tour une diminution de la densité des états pièges et des sites de ségrégation. On en déduit ainsi que des traitements thermiques suivis d’un recuit sous hydrogène favorisent la passivation des joints de grains, et conduisent à une amélioration des caractéristiques électriques, et par suite, du rendement des cellules solaires fabriquées à base des couches minces de Si-poly.Item Etude des réactions interfaciales dans un couple de diffusion(Université Badji Mokhtar Annaba, 2024) KHOULIF, SamiaLa microstructure de la zone interfaciale dans le couple de diffusion Cu/Zn et son évolution avec le temps de diffusion à 250°C a été étudiée par microscopie électronique à balayage et analyse par spectrométrie à dispersion d’énergie. Deux bandes d’intermétalliques ont formé à l’interface entre Cu et Zn. Les intermétalliques formés sont les phases ? et ? du système Cu-Zn. La croissance de la couche de ? était beaucoup plus rapide que celle de couche de ?. La cinétique de croissance de la phase ? était parabolique avec une constante parabolique kp = (1,9 ± 0,02)10 -13 m2s-1. Un modèle pour la diffusion réactive dans un couple Cu/Zn est décrit dans la thèse.Item Etude et modélisation de la dynamique de propagation des solitons dans un milieu non linéaire(Université Badji Mokhtar Annaba, 2024) BOUFAS, HouriaL’étude présentée dans cette thèse a pour objectif d’étudier l'existence et les propriétés de propagation des ondes solitaires se propageant d’une part dans des milieux inhomogènes avec une non-linéarité cubique quintique tel que la fibre optique et d’autre part dans des milieux non linéaires inhomogène fortement dispersif et fortement non linéaire tel que les molécules des protéines. Nous nous focalisons plus particulièrement à montrer la dynamique de propagation du biosoliton qui est décrit par l’équation de type Schrödinger non linéaire du quatrième ordre à coefficients variables. Le modèle utilisé gouverne le transport de l'énergie biologique à l'intérieur des protéines hélicoïdales alpha inhomogène.