The work presented in this thesis was motivated by the large amount of experimental investigations of the phonons in quasicrystals. The generalized vibrational density of states (GVDOS) was measured for many quasicrystalline phases and in some cases at different temperatures [suck et al (1997), Dugain et al (1997)]. The progress achieved in the structure determination of approximants to some quasicrystals was a legitimate motivation for numerical investigations of lattice dynamics in these structures. Two different types of interatomic interactions were used: the spring model and the ab-initio pair potentials. The investigations explained the shape of some experimentally measured GVDOS (d-AlNiCo, o-Al13Co4 and i-ZnMgY) via the calculation of the partial vibrational densities of states. Both calculated and measured GVDOS of the d-AlNiCo phase showed an intensity excess at low energies relatively to the ideal Debye behaviour. This excess was found to be a consequence of the existence of special modes at theses energies which are called ``quasi-localized modes''. These modes seem to be characteristic of the lattice dynamics in the complex Al-TM structures. To calculate the frequency shift due to the shift of the GVDOS through low energies observed experimentally at high temperatures, a new method based on a Monte-Carlo simulation was developed. It was shown that the quasi-localized modes introduce large frequency shifts at low energies. Finally, the vibrational entropy was also investigated, and it was found that it contributes to the stabilization of the complex structures over the relatively simple structures at high temperatures. / Die Arbeit, die in dieser Dissertation präsentiert wird, wurde durch eine Vielzahl von experimentellen Beobachtungen von Phononen in Quasikristallen motiviert. Die verallgemeinerte vibrationelle Zustandsdichte (GVDOS, generalized vibrational density of states) wurde für viele quasikristalline Phasen gemessen und für einige auch bei verschiedener Temperatur [Suck et al. (1997), Dugain et al. (1997)]. Der Fortschritt, der in der Bestimmung von Näherungen für einige Quasikristalle erreicht wurde war eine legitime Motivation für numerische Untersuchungen der Gitterdynamik auf diesen Strukturen. Es wurden zwei unterschiedliche interatomare Wechselwirkungen verwendet: Das Federmodell und die ab-initio Paar Potentiale. Die Untersuchungen erklärten die Form einiger experimenteller GVDOS-Messungen (d-AlNiCo, o-Al13Co4 und i-ZnMgY) mittels der Berechnung der partiellen vibrationellen Zustandsdichte. Beide, berechnete und gemessene, GVDOS der d-AlNiCo Phase zeigten einen Intensitätsanstieg bei kleinen Energien relativ zum idealen Debye Verhalten. Dieser Anstieg stellte sich als Konsequenz der Existenz von besonderen Moden bei diesen Energien heraus, die quasi-lokalisierte Moden genannt werden. Diese Moden scheinen charakteristisch für die Gitterdynamik in den komplexen Al-TM Strukturen zu sein. Um die experimentell beobachtete Frequenzverschiebung aufgrund der Verschiebung der GVDOS durch niedrige Energien zu berechnen, wurde eine neue, auf Monte-Carlo Simulation beruhende, Methode entwickelt. Es wurde gezeigt, daß die quasi-lokalisierten Moden große Frequenzverschiebungen bei kleinen Energien hervorrufen. Letzt-lich wurde auch die vibrationelle Entropie untersucht und es stellte sich heraus, daß sie bei hohen Temperaturen dazu beiträgt die komplexen Strukturen gegenüber den relativ einfachen zu stabilisieren.

The work presented in this thesis was motivated by the large amount of experimental investigations of the phonons in quasicrystals. The generalized vibrational density of states (GVDOS) was measured for many quasicrystalline phases and in some cases at different temperatures [suck et al (1997), Dugain et al (1997)]. The progress achieved in the structure determination of approximants to some quasicrystals was a legitimate motivation for numerical investigations of lattice dynamics in these structures. Two different types of interatomic interactions were used: the spring model and the ab-initio pair potentials. The investigations explained the shape of some experimentally measured GVDOS (d-AlNiCo, o-Al13Co4 and i-ZnMgY) via the calculation of the partial vibrational densities of states. Both calculated and measured GVDOS of the d-AlNiCo phase showed an intensity excess at low energies relatively to the ideal Debye behaviour. This excess was found to be a consequence of the existence of special modes at theses energies which are called ``quasi-localized modes''. These modes seem to be characteristic of the lattice dynamics in the complex Al-TM structures. To calculate the frequency shift due to the shift of the GVDOS through low energies observed experimentally at high temperatures, a new method based on a Monte-Carlo simulation was developed. It was shown that the quasi-localized modes introduce large frequency shifts at low energies. Finally, the vibrational entropy was also investigated, and it was found that it contributes to the stabilization of the complex structures over the relatively simple structures at high temperatures. / Die Arbeit, die in dieser Dissertation präsentiert wird, wurde durch eine Vielzahl von experimentellen Beobachtungen von Phononen in Quasikristallen motiviert. Die verallgemeinerte vibrationelle Zustandsdichte (GVDOS, generalized vibrational density of states) wurde für viele quasikristalline Phasen gemessen und für einige auch bei verschiedener Temperatur [Suck et al. (1997), Dugain et al. (1997)]. Der Fortschritt, der in der Bestimmung von Näherungen für einige Quasikristalle erreicht wurde war eine legitime Motivation für numerische Untersuchungen der Gitterdynamik auf diesen Strukturen. Es wurden zwei unterschiedliche interatomare Wechselwirkungen verwendet: Das Federmodell und die ab-initio Paar Potentiale. Die Untersuchungen erklärten die Form einiger experimenteller GVDOS-Messungen (d-AlNiCo, o-Al13Co4 und i-ZnMgY) mittels der Berechnung der partiellen vibrationellen Zustandsdichte. Beide, berechnete und gemessene, GVDOS der d-AlNiCo Phase zeigten einen Intensitätsanstieg bei kleinen Energien relativ zum idealen Debye Verhalten. Dieser Anstieg stellte sich als Konsequenz der Existenz von besonderen Moden bei diesen Energien heraus, die quasi-lokalisierte Moden genannt werden. Diese Moden scheinen charakteristisch für die Gitterdynamik in den komplexen Al-TM Strukturen zu sein. Um die experimentell beobachtete Frequenzverschiebung aufgrund der Verschiebung der GVDOS durch niedrige Energien zu berechnen, wurde eine neue, auf Monte-Carlo Simulation beruhende, Methode entwickelt. Es wurde gezeigt, daß die quasi-lokalisierten Moden große Frequenzverschiebungen bei kleinen Energien hervorrufen. Letzt-lich wurde auch die vibrationelle Entropie untersucht und es stellte sich heraus, daß sie bei hohen Temperaturen dazu beiträgt die komplexen Strukturen gegenüber den relativ einfachen zu stabilisieren.

Cette thèse s’inscrit dans le cadre de recherches menées sur la fusion par confinement inertiel (FCI). En particulier, l’étude proposée ici s’est concentrée sur les équations d’état tabulées de deux matériaux ablateurs synthétisés sur les capsules du Laser Mégajoule. Le but est alors de tester la modélisation théorique implémentée dans ces tables. Nous avons concentré notre étude sur un domaine restreint du diagramme de phase caractérisé par des pressions de quelques mégabars et de températures de quelques électronvolts qui peut être atteint sur des installations laser de tailles moyennes.Pour ce faire, nous nous sommes basés sur le modèle QEOS, car il est simple d’utilisation, paramétrable et donc facilement modifiable.Nous avons ensuite appliqué les méthodes de la dynamique moléculaire quantique pour générer la courbe froide et les courbes d’Hugoniot des deux matériaux étudiés. Ces calculs ont notamment mis en avant l’influence de la dissociation chimique sur la forme de ces courbes. Une comparaison avec le modèle QEOS a montré un écart important sur l’Hugoniot. Une modification de ce modèle, à travers le coefficient de Grüneisen, nous a ensuite permis de restituer les effets observés et d’étudier leurs impacts sur la chronométrie des chocs dans une capsule de FCI.Parallèlement à cette étude numérique, nous avons mesuré des états thermodynamiques le long de l’Hugoniot lors de trois campagnes sur les installations laser LULI2000 et GEKKO XII. L’utilisation de diagnostics VISAR et d’un diagnostic d’émission propre, nous a alors permis de sonder la matière sous choc. En outre, les données expérimentales ont confirmé les précédents résultats.En outre, cette étude a été réalisée sur deux matériaux ablateurs différents parmi lesquels on distingue le polymère non dopé CHO et le polymère dopé au silicium CHOSi. Elle montre un comportement universel de ces matériaux le long de l’Hugoniot. / This PhD thesis enters the field of inertial confinement fusion studies. In particular, it focuses on the equation of state tables of ablator materials synthetized on LMJ capsules. This work is indeed aims at improving the theoretical models introduced into the equation of state tables. We focused in the Mbar-eV pressure-temperature range because it can be access on kJ-scale laser facilities.In order to achieve this, we used the QEOS model, which is simple to use, configurable, and easily modifiable.First, quantum molecular dynamics (QMD) simulations were performed to generate cold compression curve as well as shock compression curves along the principal Hugoniot. Simulations were compared to QEOS model and showed that atomic bond dissociation has an effect on the compressibility. Results from these simulations are then used to parametrize the Grüneisen parameter in order to generate a tabulated equation of state that includes dissociation. It allowed us to show its influence on shock timing in a hydrodynamic simulation.Second, thermodynamic states along the Hugoniot were measured during three experimental campaigns upon the LULI2000 and GEKKO XII laser facilities. Experimental data confirm QMD simulations.This study was performed on two ablator materials which are an undoped polymer CHO, and a silicon-doped polymer CHOSi. Results showed universal shock compression properties.

No description available.

In the present study the results of investigations on polycrystalline MgB2 and on single crystals of YNi2B2C and HoNi2B2C are presented. In particular, measurementes of specific electrical resistance, thermal conductivity, thermoelectric power, and of the linear thermal expansion coefficient were performed. Moreover, the specific heat of polycristalline borocarbide samples was evaluated. From the measured data, the temperature dependencies of the Lorenz number and of the Grueneisen parameter can be determined, also the pressure dependence of the superconducting transition temperature using the Ehrenfest relation. At low temperatures a characteristic deviation of the resistivity from the Bloch-Grueneisen law in the normal state for all investigated substances was observed. A reentrant behaviour in resistivity and thermoelectric power occurs at the antiferromagnetic phase transition of HoNi2B2C. The thermal conductivity of MgB2 below 7 K is dominated by the scattering of phonons at grain boundaries. The absence of both, a maximum of thermal conductivity in the superconducting state, and the change of its slope at the superconducting transition temperature points to the validity of the two-band model that also describes the temperature dependence of specific heat. Measurements of thermoelectric power confirm the different normal-state character of the charge carriers of the investigated superconductors. Diffusion thermopower and phonon drag describe the measured data of all investigated compounds ov a wide range of temperature. The thermal expansion of HoNi2B2C below 10 K is dominated by the magnetic contribution. For all investigated substances the Grueneisen parameter features very large values in selected temperature ranges. In the case of MgB2, its temperature dependence is evidently connected with the properties of the relevant phonon mode. For the borocarbides, the electrical resistance depends very weakly on the crystallographic direction, but in contrast the thermal conductivity does in a quite strong manner. Despite of the antiferromagnetic phase transition in the case of HoNi2B2C, thermoelectric power and thermal expansion show minor anisotropy. / In der vorliegenden Arbeit werden Ergebnisse von Untersuchungen an polykristallinem MgB2 sowie an YNi2B2C- und HoNi2B2C-Einkristallen analysiert. Dafür erfolgten Messungen des spezifischen elektrischen Widerstands, der Wärmeleitfähigkeit, der Thermokraft und des linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten. Zudem wurde die spezifische Wärmekapazität polykristalliner Borkarbide bestimmt und aus den erhaltenen Daten die Temperaturabhängigkeit der Lorenz-Zahl und des Grüneisen-Parameters sowie mittels der Ehrenfest-Relation die Druckabhängigkeit der Sprungtemperatur ermittelt. Bei tiefen Temperaturen findet man im normalleitenden Zustand für alle betrachteten Substanzen ein charakteristisches Abweichen des Widerstands vom Bloch-Grüneisen-Gesetz. Bei HoNi2B2C tritt beim antiferromagnetischen Phasenübergang im Widerstand und in der Thermokraft ein reentrant-Verhalten auf. Die thermische Leitfähigkeit von MgB2 wird unterhalb von 7 K durch die Streuung der Phononen an Korngrenzen bestimmt. Das Fehlen eines Maximums in der Wärmeleitfähigkeit im supraleitenden Zustand und einer Anstiegsänderung bei der Sprungtemperatur liefert einen Hinweis auf die Gültigkeit des Zweibandmodells, mit welchem auch der Temperaturverlauf der Wärmekapazität erklärt werden kann. Messungen der Thermokraft bestätigen den unterschiedlichen Charakter der Ladungsträger im normalleitenden Zustand der untersuchten Supraleiter, wobei Elektronendiffusion und Phonon Drag die Messdaten aller betrachteten Verbindungen in weiten Temperaturbereichen beschreiben. Für HoNi2B2C wird die thermische Ausdehnung unterhalb von 10 K durch den Beitrag der magnetischen Ordnung bestimmt. Der Grüneisen-Parameter weist für alle untersuchten Substanzen in Teilbereichen sehr große Beträge auf. Sein Temperaturverlauf hängt bei MgB2 offenbar mit Eigenschaften der maßgeblichen Phononenmode zusammen. Für die Borkarbide ist die Richtungsabhängigkeit des elektrischen Widerstandes sehr schwach, in der Wärmeleitfähigkeit hingegen recht stark ausgeprägt. Abgesehen vom antiferromagnetischen Phasenübergang bei HoNi2B2C weisen Thermokraft und Ausdehnungskoeffizient eine geringe Anisotropie auf.

In the present study the results of investigations on polycrystalline MgB2 and on single crystals of YNi2B2C and HoNi2B2C are presented. In particular, measurementes of specific electrical resistance, thermal conductivity, thermoelectric power, and of the linear thermal expansion coefficient were performed. Moreover, the specific heat of polycristalline borocarbide samples was evaluated. From the measured data, the temperature dependencies of the Lorenz number and of the Grueneisen parameter can be determined, also the pressure dependence of the superconducting transition temperature using the Ehrenfest relation. At low temperatures a characteristic deviation of the resistivity from the Bloch-Grueneisen law in the normal state for all investigated substances was observed. A reentrant behaviour in resistivity and thermoelectric power occurs at the antiferromagnetic phase transition of HoNi2B2C. The thermal conductivity of MgB2 below 7 K is dominated by the scattering of phonons at grain boundaries. The absence of both, a maximum of thermal conductivity in the superconducting state, and the change of its slope at the superconducting transition temperature points to the validity of the two-band model that also describes the temperature dependence of specific heat. Measurements of thermoelectric power confirm the different normal-state character of the charge carriers of the investigated superconductors. Diffusion thermopower and phonon drag describe the measured data of all investigated compounds ov a wide range of temperature. The thermal expansion of HoNi2B2C below 10 K is dominated by the magnetic contribution. For all investigated substances the Grueneisen parameter features very large values in selected temperature ranges. In the case of MgB2, its temperature dependence is evidently connected with the properties of the relevant phonon mode. For the borocarbides, the electrical resistance depends very weakly on the crystallographic direction, but in contrast the thermal conductivity does in a quite strong manner. Despite of the antiferromagnetic phase transition in the case of HoNi2B2C, thermoelectric power and thermal expansion show minor anisotropy. / In der vorliegenden Arbeit werden Ergebnisse von Untersuchungen an polykristallinem MgB2 sowie an YNi2B2C- und HoNi2B2C-Einkristallen analysiert. Dafür erfolgten Messungen des spezifischen elektrischen Widerstands, der Wärmeleitfähigkeit, der Thermokraft und des linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten. Zudem wurde die spezifische Wärmekapazität polykristalliner Borkarbide bestimmt und aus den erhaltenen Daten die Temperaturabhängigkeit der Lorenz-Zahl und des Grüneisen-Parameters sowie mittels der Ehrenfest-Relation die Druckabhängigkeit der Sprungtemperatur ermittelt. Bei tiefen Temperaturen findet man im normalleitenden Zustand für alle betrachteten Substanzen ein charakteristisches Abweichen des Widerstands vom Bloch-Grüneisen-Gesetz. Bei HoNi2B2C tritt beim antiferromagnetischen Phasenübergang im Widerstand und in der Thermokraft ein reentrant-Verhalten auf. Die thermische Leitfähigkeit von MgB2 wird unterhalb von 7 K durch die Streuung der Phononen an Korngrenzen bestimmt. Das Fehlen eines Maximums in der Wärmeleitfähigkeit im supraleitenden Zustand und einer Anstiegsänderung bei der Sprungtemperatur liefert einen Hinweis auf die Gültigkeit des Zweibandmodells, mit welchem auch der Temperaturverlauf der Wärmekapazität erklärt werden kann. Messungen der Thermokraft bestätigen den unterschiedlichen Charakter der Ladungsträger im normalleitenden Zustand der untersuchten Supraleiter, wobei Elektronendiffusion und Phonon Drag die Messdaten aller betrachteten Verbindungen in weiten Temperaturbereichen beschreiben. Für HoNi2B2C wird die thermische Ausdehnung unterhalb von 10 K durch den Beitrag der magnetischen Ordnung bestimmt. Der Grüneisen-Parameter weist für alle untersuchten Substanzen in Teilbereichen sehr große Beträge auf. Sein Temperaturverlauf hängt bei MgB2 offenbar mit Eigenschaften der maßgeblichen Phononenmode zusammen. Für die Borkarbide ist die Richtungsabhängigkeit des elektrischen Widerstandes sehr schwach, in der Wärmeleitfähigkeit hingegen recht stark ausgeprägt. Abgesehen vom antiferromagnetischen Phasenübergang bei HoNi2B2C weisen Thermokraft und Ausdehnungskoeffizient eine geringe Anisotropie auf.

This report employs advanced Raman spectroscopy techniques to investigate the fundamental properties of 9-AGNRs comprehensively. It is divided into two main sections addressing distinct aspects of 9-AGNR behavior. In the first section, Polarization Raman spectroscopy (PRS) probes phonon mode symmetries in 9-AGNRs. Our analysis reveals deviations from predicted symmetries, suggesting the presence of lattice defects. We also investigate specific phonon modes (G, D, and RBLM), providing insights into lattice integrity. The second section employs temperature-dependent Raman spectroscopy to explore the thermal properties of 9-AGNRs. This dynamic analysis quantifies vibrational mode responsiveness to temperature variations using the Grüneisen parameter (χ). Comparisons across various carbon-based materials uncover distinct sensitivities and stabilities. This research advances our understanding of 9-AGNR properties, with implications for nanomaterial science and potential applications. / Denna rapport använder avancerade Raman spektroskopitekniker för att på ett omfattande sätt undersöka de grundläggande egenskaperna hos 9-AGNRs. Den är uppdelad i två huvudsektioner som tar upp distinkta aspekter av 9-AGNR beteende. I det första avsnittet sonderar Polarisation Raman spektroskopi (PRS) fononlägessymmetrier i 9-AGNRs. Vår analys avslöjar avvikelser från förutsagda symmetrier, vilket tyder på närvaron av gitterdefekter. Vi undersöker också specifika fononlägen (G, D och RBLM), vilket ger insikter om gitterintegritet. Den andra sektionen använder temperaturberoende Raman-spektroskopi för att utforska de termiska egenskaperna hos 9-AGNRs. Denna dynamiska analys kvantifierar vibrationslägets känslighet för temperaturvariationer med hjälp av Grüneisen-parametern (χ). Jämförelser mellan olika kolbaserade material avslöjar distinkta känsligheter och stabiliteter. Denna forskning främjar vår förståelse av 9-AGNR-egenskaper, med implikationer för nanomaterialvetenskap och potentiella tillämpningar.

No description available.