Étude par dynamique moléculaire des processus de vitrification des verres métalliques à base de fer et de leurs propriétés mécaniques en relation avec la structure atomique multi-échelle

Le Doyen de la Faculté des Sciences et Techniques de Béni Mellal porte à la connaissance du public que Monsieur Soufiane ASSOULI, soutiendra une thèse de Doctorat intitulée : «Étude par dynamique moléculaire des processus de vitrification des verres métalliques à base de fer et de leurs propriétés mécaniques en relation avec la structure atomique multi-échelle».

La soutenance publique aura lieu le Samedi 27 Juin 2026 à 10h30 à l’Amphi 5, à la Faculté des Sciences et Techniques de Béni Mellal, devant le jury composé de :

• Monsieur MANAUT Bouzid : Professeur, Faculté Polydisciplinaire, Université Sultan Moulay Slimane, Beni Mellal, Président/Rapporteur;

• Monsieur HADER Ahmed : Professeur, Centre Régional des Métiers de l’Education et de la Formation, Casablanca, Rapporteur;

• Monsieur ABBASSI Abderrahmanane : Maître de Conférences Habilité, Faculté Polydisciplinaire, Université Sultan Moulay Slimane, Béni Mellal, Rapporteur;

• Monsieur KOTRI Abdelhadi : Maître de Conférences Habilité, Ecole Supérieure d'Education et de Formation, Université Chouaib Doukkali, El Jadida, Examinateur;

• Monsieur SIHER EL Arbi : Professeur, Faculté des sciences et techniques, Université Sultan Moulay Slimane, Béni Mellal, Examinateur;

• Monsieur BAJJOU Omar : Maître de Conférences Habilité, Faculté des sciences et techniques, Université Sultan Moulay Slimane, Béni Mellal, Co-Directeur de thèse;

• Monsieur LACHTIOUI Youssef : Maître de Conférences Habilité, Faculté des sciences et techniques, Université Sultan Moulay Slimane, Béni Mellal, Directeur de thèse.

Résumé: 

Ce travail de thèse s’inscrit dans le cadre de l’étude des verres métalliques à base de fer, dont les propriétés mécaniques remarquables sont étroitement liées à leur organisation atomique hors équilibre. Il vise à analyser, à l’échelle atomique, les relations entre les conditions d’élaboration — taux de refroidissement, pression et composition chimique —, la structure multi-échelle et la réponse mécanique de ces matériaux.

À partir de simulations de dynamique moléculaire, l’étude montre que les paramètres de formation contrôlent la cinétique de vitrification, la température de transition vitreuse et l’enthalpie d’activation associée aux réarrangements atomiques, traduisant une modification du paysage énergétique du système. L’analyse du système monoatomique met en évidence le rôle déterminant des motifs icosaédriques dans la stabilisation de l’état vitreux, tout en soulignant que la rigidité mécanique ne peut être expliquée par la seule présence de motifs locaux.

L’extension de cette étude aux alliages Fe–Ni met en évidence l’influence de la composition chimique sur l’organisation structurale à moyenne portée. Elle révèle notamment l’émergence d’un réseau rigide percolant, directement associé à l’amélioration des propriétés mécaniques. Cette réorganisation topologique conduit à l’identification d’une fenêtre de composition optimale, comprise entre 60 et 80 % atomique de fer, pour laquelle la rigidité et la résistance mécanique sont maximisées.

Ce travail établit ainsi une corrélation directe entre l’état énergétique nécessaire à la vitrification, l’organisation topologique du réseau amorphe et la réponse mécanique macroscopique, et propose une interprétation unifiée des relations structure–énergie–propriétés dans les verres métalliques à base de fer.

Mots-clés : Verres métalliques à base de fer, Alliages Fe–Ni, Dynamique moléculaire, Transition vitreuse, Structure atomique, Propriétés mécaniques.