Theoretical investigations and magnetoelectric prediction in some functional thin films.

Abstract

La modélisation numérique des matériaux fonctionnels se développe rapidement pour satisfaire le besoin d'améliorer les dispositifs existants et de mettre en place des systèmes innovants. Le but de ce travail de thèse est l'analyse théorique et la prédiction de l‟effet magnétoélectrique dans certaines couches minces fonctionnelles. Dans le cadre de cette thèse, nous avons étudié les mécanismes gouvernant le couplage magnétoélectrique extrinsèque et intrinsèque en utilisant la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) et la simulation de Monte Carlo dans les composés multiferroïques. L'origine électronique du fort couplage magnétoélectrique de l'hétérostructure NiFe2O4/PZT a été analysé par la théorie de la fonctionnelle de la densité. De plus, les propriétés ferroélectriques, magnétiques et magnétoélectriques des hétérostructures NiFe2O4/PZT, CoFe2O4/PZT, NiFe2O4/PZT/CoFe2O4 et NiFe2O4/PZT/NiFe2O4 ont été obtenu par la simulation Monte Carlo etle coefficient maximum de voltage magnétoélectrique est de 1405 mV/(cm.Oe) a été prédit dans NiFe2O4/PZT/NiFe2O4. La deuxième partie de ce manuscrit est consacrée à la modélisation et la simulation du couplage magnétoélectrique intrinsèque dans le BiFeO3. Un coefficient important de voltage magnétoélectrique de 104 mV/(cm.Oe) a été prédit dans les couches minces de BiFeO3 avec 25% des défauts. En addition, les propriétés multiferroïques de BiFeO3 dopé par terre rare et Mn sont été analysées par la DFT.