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Étude des propriétés physiques des matériaux à base de sélénium pour la détection des rayonnements / MALKI Radia 

Public ISBD Titre : Étude des propriétés physiques des matériaux à base de sélénium pour la détection des rayonnements Type de document : texte imprimé Auteurs : MALKI Radia, Auteur Année de publication : 2022-2023 Accompagnement : CD Langues : Français (fre) Catégories : Physique:Physique et technologies des rayonnements Mots-clés : Sélénium, CdSexTe1-x, ZnSexTe1-x, semi-conducteur, DFT, FP-LAPW, wien2k, Geant4, performance, rayons X. Selenium, CdSexTe1-x, ZnSexTe1-x, semiconductor detectors, DFT, FPLAPW, wien2k, Geant4, performance, gamma-rays Résumé : Notre travail consiste à étudier les différentes propriétés physiques et les performances des matériaux à base de sélénium, qui sont de nos jours sollicités par la communauté des chercheurs grâce à leurs propriétés leurs permettant d'être de bons candidats dans plusieurs applications.Pour cela, nous avons utilisé la méthode « FP-LAPW »implémentée dans le code « Wien2k » pour l’étude des propriétés physiques et la méthode Monte Carlo via le code « Geant4» afin devérifier leurs performances dans l’objectif de trouver une corrélation entre les deux axes autant que détecteurs de rayonnements. L’énergie d’échange et de corrélation a été traité avec plusieurs approches afin d’avoir plus de précision dans les calculs. Les propriétés structurales tel que le paramètre de maille et le module de compressibilité, les structures de bandes, les énergies de gaps déterminées par notre travail sont en bon accord avec les travaux expérimentaux et théoriques existant dans la littérature. Les performances de détection de ces détecteurs a savoir : l’efficacité absolue, l’efficacité intrinsèque, l’efficacité du photopeak et l’énergie de résolution sont examinées dans l’intervalle d’énergie allant de 511 keV a 13332.5 keV. In the present work, the structural and electronic properties of semiconductor alloys based on selenium, namely CdSexTe1-x and ZnSexTe1-x, at various concentrations of Se (x =0; 0:25; 0:5; 0:75 and 1) in zincblende phase, are investigated using the full potential-linearized augmented plane wave (FP-LAPW) based on the density functional theory (DFT) implemented in the Wien2k code. The exchange-correlation potential for structural properties was calculated by several approaches, such as: the standard local density approximation (LDA), the generalized gradient approximation (GGA-PBE), (PBE-sol) and (GGA-WC) which are improved forms of the most popular Perdew–Burke–Ernzerhof (PBE), while for electronic properties, in addition to (GGA- PBE) correction; the modified Becke–Johnson (mBJ) scheme was also applied. The calculated lattice parameters, the bulk modulus, the electronic band structures and the energy gaps of the investigated ternary alloys show good agreement when compared with reports and some available data. On the other hand, the performances of this alloy were investigated using the Monte Carlo method via the GEANT4 code. Absolute, intrinsic, photopeak detection efficiencies and energy resolution of these alloys as semiconductor detectors are examined in the energy range from 511 keV to 1332.5 keV. Results are in a good agreement with the available theoretical and experimental data. The obtained results might be of great practical use to large community of the material crystal investigators and alloy designers. Directeur de thèse : TEBBOUNE Abdelghani Étude des propriétés physiques des matériaux à base de sélénium pour la détection des rayonnements [texte imprimé] / MALKI Radia, Auteur . - 2022-2023 . -  + CD. Langues : Français (fre) Catégories : Physique:Physique et technologies des rayonnements Mots-clés : Sélénium, CdSexTe1-x, ZnSexTe1-x, semi-conducteur, DFT, FP-LAPW, wien2k, Geant4, performance, rayons X. Selenium, CdSexTe1-x, ZnSexTe1-x, semiconductor detectors, DFT, FPLAPW, wien2k, Geant4, performance, gamma-rays Résumé : Notre travail consiste à étudier les différentes propriétés physiques et les performances des matériaux à base de sélénium, qui sont de nos jours sollicités par la communauté des chercheurs grâce à leurs propriétés leurs permettant d'être de bons candidats dans plusieurs applications.Pour cela, nous avons utilisé la méthode « FP-LAPW »implémentée dans le code « Wien2k » pour l’étude des propriétés physiques et la méthode Monte Carlo via le code « Geant4» afin devérifier leurs performances dans l’objectif de trouver une corrélation entre les deux axes autant que détecteurs de rayonnements. L’énergie d’échange et de corrélation a été traité avec plusieurs approches afin d’avoir plus de précision dans les calculs. Les propriétés structurales tel que le paramètre de maille et le module de compressibilité, les structures de bandes, les énergies de gaps déterminées par notre travail sont en bon accord avec les travaux expérimentaux et théoriques existant dans la littérature. Les performances de détection de ces détecteurs a savoir : l’efficacité absolue, l’efficacité intrinsèque, l’efficacité du photopeak et l’énergie de résolution sont examinées dans l’intervalle d’énergie allant de 511 keV a 13332.5 keV. In the present work, the structural and electronic properties of semiconductor alloys based on selenium, namely CdSexTe1-x and ZnSexTe1-x, at various concentrations of Se (x =0; 0:25; 0:5; 0:75 and 1) in zincblende phase, are investigated using the full potential-linearized augmented plane wave (FP-LAPW) based on the density functional theory (DFT) implemented in the Wien2k code. The exchange-correlation potential for structural properties was calculated by several approaches, such as: the standard local density approximation (LDA), the generalized gradient approximation (GGA-PBE), (PBE-sol) and (GGA-WC) which are improved forms of the most popular Perdew–Burke–Ernzerhof (PBE), while for electronic properties, in addition to (GGA- PBE) correction; the modified Becke–Johnson (mBJ) scheme was also applied. The calculated lattice parameters, the bulk modulus, the electronic band structures and the energy gaps of the investigated ternary alloys show good agreement when compared with reports and some available data. On the other hand, the performances of this alloy were investigated using the Monte Carlo method via the GEANT4 code. Absolute, intrinsic, photopeak detection efficiencies and energy resolution of these alloys as semiconductor detectors are examined in the energy range from 511 keV to 1332.5 keV. Results are in a good agreement with the available theoretical and experimental data. The obtained results might be of great practical use to large community of the material crystal investigators and alloy designers. Directeur de thèse : TEBBOUNE Abdelghani

Exemplaires

Code-barres	Cote	Support	Localisation	Section	Disponibilité
9083	02-05-980	Version numérique et papier	Bibliothèque USTOMB	Thèse de Doctorat	Exclu du prêt

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