Eudes des propriétés magnétiques et diélectriques des nanomatériaux en vue de leurs applications en nanotechnologie : Simulation de Monte Carlo

Abstract

L’importance/la capacité des nanotechnologies à révolutionner l’informatique/l’électronique par la production de nouveaux matériels de plus en plus miniaturisés, nous a poussé à nous pencher sur la modélisation des nanomatériaux. Dans le présent travail, nous avons développé cet axe de recherche dans le but d’étudier les propriétés magnétiques (aimantations/susceptibilités)/diélectriques (polarisations/susceptibilités) de différentes nanostructures à savoir la stanene, le graphène, le graphyne, l’ovalene, la coronene, le naphtalène/le borophene. De telles nanostructures ont été traitées avec différentes morphologies notamment un, deux ou trois plans/avec différents arrangements de spins. Nous avons utilisé les simulations de Monte Carlo sous l’algorithme de Metropolis dans le cadre du modèle de Blume Capel. En effet, nous avons d’abord commencé par traiter les diagrammes de phase des différentes nanostructures à l'état fondamental pour connaître les configurations de spins les plus stables. En outre, pour les températures non nulles, nous avons examiné l'effet des interactions de couplage entre spins/les interactions RKKY (Ruderman-Kittel-Kasuya-Yoshida) sur les propriétés magnétiques/diélectriques dans nos nano-systèmes. Par ailleurs, une attention particulière a été portée aux différents paramètres physiques qui influencent les températures de compensation/de transition ainsi que les cycles d’hystérésis. En fait, les nanomatériaux étudiés dans cette thèse pourraient avoir un grand potentiel d’applications technologiques notamment dans les enregistrements magnéto-optiques, la spintronique, la magnétorésistance géante/les effets magnétocaloriques.