Nous étudions les propriétés optiques et structurales des nanomatériaux et des matériaux 2D en nous basant sur des simulations numériques combinant les approches d’électrodynamique et de structure électronique. Notre objectif est d’expliquer et de prédire les propriétés des matériaux afin de répondre à des défis fondamentaux et appliqués.
Les recherches en cours
Réponse plasmonique des nanoparticules métalliques et semi-conductrices basée sur l'approximation du dipôle discret (DDA)
Cette recherche comprend la réponse des molécules améliorée par la surface (SERS, SEIRA), l'électrochromisme à double bande, la spectroscopie de perte d'énergie électronique (EELS), ...
Ressources bibliographiques :
- A. Maho et al. "Solvothermally-synthesized tin-doped indium oxide plasmonic nanocrystals spray-deposited onto glass as near-infrared electrochromic films” Solar Energy Materials and Solar Cells 9 (2019) 110014
- M. Peleaz-Fernandez et al. Toward Laser-Induced Tuning of PlasmonicResponse in High Aspect Ratio Gold Nanostructures”. Nanophotonics 2022
Réponses spectroscopiques des matériaux 2D et de leurs dérivés basées sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) et l'approche semi-empirique (Tight-Binding)
Cette recherche comprend les simulations des réponses optiques et magnétiques, les empreintes STM, ...
Ressources bibliographiques :
- G. Dobrik et al. “Large-area nanoengineering of graphene corrugations for visible-frequency graphene plasmons”. Nature Nanotechnology 17 (2022) 61
- A. Honet et al. “Semi-empirical many-body formalism of optical absorption in nanosystems and molecules”. Carbon Trends 4 (2021) 100073
- F. Joucken et al. “Electronic properties of chemically doped graphene” Phys. Rev. Materials 3 (2019) 110301
Réponse optique des hétérostructures anisotropes de matériaux 2D
Cette recherche comprend l'étude du rôle de l'anisotropie et le développement de la théorie des milieux effectifs.
Ressource bibliographique :
Croissance de matériaux 2D et de matériaux à base de carbone
Cette recherche comprend les premières étapes de la croissance de couches de graphène et de BN en 2D et de surfaces en diamant.
Ressources bibliographiques :
- N. Reckinger et al. “Restoring self-limited growth of single-layer graphene on copper foil via backside coating”. Nanoscale 11 (2019) 5094
- P. Gaillard et al. “Growth of nitrogen-doped graphene on copper: Multiscale simulations”. Surface Science 644 (2016) 102
Notre groupe a développé le logiciel DDEELS pour la simulation des réponses optiques et EELS des nanosystèmes, basé sur l'approximation des dipôles discrets (DDA).
Composition du groupe de recherche
Promoteur (PI) : Luc Henrard
Luc Henrard est également affilié aux Instituts NAXyS et NISM (Pôle de recherche HPC-MM).
Les autres membres
Sujets de thèse
- Simulations numériques des propriétés optiques et des réponses spectroscopiques (EELS) de systèmes plasmoniques : nanoparticules métalliques et semi-conductrices, matériaux 2D, ...
- Simulations numériques des propriétés structurales et électroniques des matériaux carbonés et des matériaux 2D : Croissance et signatures spectroscopiques (STM, Raman)