Excitations Électroniques dans des Interfaces Planaires – EXCIPLINT

Les matériaux 2D (graphène, nitrure de bore hexagonal,...) présentent des propriétés électroniques remarquables qui dépendent fortement de leur environnement chimique et physique. Combiner plusieurs matériaux 2D dans la même hétérostructure permet donc d'en modifier de façon contrôlée les propriétés. Dans les hétérostructures latérales les couches 2D sont connectées par les bords de sorte que des jonctions monodimensionnelles se créent aux interfaces. Malheureusement, des simulations quantitatives des propriétés électroniques de ces systèmes sont trop couteuses en raison de leur complexité structurelle. Le but de ce projet théorique est l'étude d'excitations électroniques dans des hétérostructures latérales réalistes. Le projet vise d'abord à développer une méthode de type embedding, inspirée par celles utilisées en transport quantique et permettant de combiner la précision de calculs ab-initio avancés à la versatilité de modèles semi-empiriques (liaisons fortes) applicables à des milliers d'atomes. Dans un deuxième temps, le projet vise à employer cette méthode innovante permettant d'étudier les excitations électron-trou (excitons) dans des hétérostructures latérales à base de nitrure de bore hexagonale et graphène pour explorer les potentialité de cette jonction dans des dispositifs optoélectronique de nouvelle génération.