Théorie de la Science des Matériaux

Activité scientifique

Notre activité de recherche fondamentale concerne la modélisation de matériaux, surfaces, interfaces et nanostructures pour en étudier les propriétés physiques : structure atomique, défauts, propriétés électroniques, transport électronique, thermique, thermoélectricité.

La modélisation ab initio basée sur la théorie de la fonctionnelle de la densité permet en particulier de prédire de nouvelles structures cristallines, d’étudier les effets de défauts de basse énergie,  de comprendre les processus de couplage  -électron-phonon, phonon-phonon- à l’œuvre dans le transport ou dans la relaxation des électrons chauds.

Les thématiques principales sont :

• Matériaux et énergie : transports électronique et thermique, et leur couplage.
• Conception in silicode nouveaux matériaux et interfaces, défauts et propriétés quantiques.
• Plasmons à l’échelle quantique.

Les simulations numériques permettent des comparaisons avec de nombreux types d’expérience : spectroscopie d’électrons ou optique pour les électrons et les phonons, mesures de temps de vie, microscopie à force atomique, conductivité électronique et thermiques

Dans le cadre du DIM QuanTiP, ces compétences sont mobilisées pour la modélisation, à l’échelle quantique, de défauts ponctuels tels que le centre azote-lacune dans le diamant, en lien avec des expériences faites au laboratoire LuMIn.