• Langue : Anglais
• Discipline : Sciences physiques
• Identifiant : Inconnu
• Type de mémoire : Habilitation à diriger des recherches
• Date de soutenance : 01/01/2008

Résumé en langue originale

Le but de ce travail théorique est de présenter une vue détaillée de la spectroscopie des nanotubes de nitrure de bore et du graphène. Ces deux matériaux ont récemment attiré considerablement l'attention dans le domaine des nanosciences et leur caractérisation par spectroscopie est d'une grande importance. Nous présentons les différentes techniques de spectroscopie qui sont frequemment utilisées pour les nanotubes de BN. Nous résumons les donnés expérimentales et fournissons des calculs détaillés issus de la spectroscopie Raman, de la spectroscopie par absorption optique, de la luminescence et de la spectroscopie par perte d'energie (EELS). Le couplage de toutes ces méthodes permet la caractérisation de la structure électronique et des propriétés vibrationelles des nanotubes de BN. Les spectres optiques sont dominés par un exciton de forte énergie de liaison dont le calcul nécessite l'utilisation des techniques du problème à N-corps. Il en résulte que le gap optique des nanotubes de BN d'un diamètre supérieur à 7 Angstrom est indépendant du diamètre et de la chiralité (contrairement aux nanotubes de carbone). En ce qui concerne le graphène et le graphite nous présentons des calculs de la structure de bandes électroniques et des relations de dispersion des phonons. Il est démontré dans les deux cas que l'inclusion des effet de correlation electron-electron (au niveau de l'approximation GW) implique des modifications importantes par rapport aux calculs classiques DFT. On constate que la vitesse de Fermi du graphène (pente du croisement linéaire des bandes pau point de Dirac) est renormalisé d'environ 17%. La pente de la bande du phonon optique la plus haute autour du point de haute symétrie K est augmentée d'un facteur deux. Ces résultats sont importants pour la description des récentes mesures ARPES et pour la compréhension de la dispersion des pics dans les spectres Raman en fonction de l'énergie du laser.