Etude ab-initio des propriétés structurales, électroniques et optiques du dioxyde de titane TiO2 dopé Fe, Au

Abstract

Le dioxyde de titane est un semi-conducteur qui appartient à la famille des oxydes de métaux de transition, il existe sous plusieurs formes dont trois principales sont le rutile, l’anatase et la brookite. Parmi ces phases, l’anatase est sans doute la phase la plus active du point de vue photocatalytique. De plus, le dioxyde de titane possède de très bonnes propriétés semi-conductrices, ce qui a engendré un engouement important de la part des scientifiques pour des applications diverses comme les dispositifs photovoltaïques, Les systèmes électrochromes .... L’objectif de ce travail est de présenté une étude modélisatrice par des calculs DFT pour évaluer l'effet de dopage au (Fe, Au) avec deux concentrations (12.5% et 25%) sur les stabilités énergétiques, les structures électroniques et les propriétés optiques du TiO2. A cet effet, nous allons utiliser les méthodes ab-initio basés sur la théorie de la fonctionnelle de densité DFT, en traitant l’énergie d’échange et de corrélation par l’approximation de gradient généralisé (GGA+U), implémentée dans le code VASP