Séance de cours

Van der Waals Matériaux: Cristaux 2D

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Dans cours

MSE-484: Properties of semiconductors and related nanostructures

This course explains the origin of optical and electrical properties of semiconductors. The course elaborates how they change when the semiconductors are reduced to sizes of few nanometers. The course provides also the basis to use software to calculate th ...

Description

Cette séance de cours traite des propriétés uniques des matériaux van der Waals, en se concentrant sur les cristaux 2D avec de fortes liaisons dans le plan et un faible couplage entre les couches. Il couvre le processus d'exfoliation, les effets de dimensionnalité, les structures cristallines, les propriétés de bande, les vibrations de treillis et les configurations d'empilement. L'instructeur explore l'impact du séquençage des couches, des vibrations de réseau, des structures de bande, des interactions spin-orbite et de la transition de la spintronique à la valleytronique. En outre, la séance de cours explore les propriétés fonctionnelles des dichalcogénures de métaux de transition, les effets de l'empilement parallèle / anti-parallèle et l'importance des motifs Moiré et de la modulation de déformation dans les matériaux 2D.

Enseignant·e·s (2)

Anna Fontcuberta i Morral

2014 Associate Professor at the Institut des Matériaux, EPFL 2008 Assistant Professor Tenure Track at the Institut des Matériaux, EPFL 2009 Habilitation in Physics, Technische Universität München 2005-2010 Marie Curie Excellence Grant Team Leader at Walter Schottky Institut, Technische Universität München, on leave from Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS, France) 2004-2005 Visiting Scientist at the California Institute of Technology, on leave from CNRS; Senior Scientist and co-founder of Aonex Technologies (a startup company for large area layer transfer of InP and Ge on foreign substrates for the main application of multi-junction solar cells) 2003 Permanent Research Fellow at CNRS, Ecole Polytechnique, France 2001-2002 Postdoctoral Scholar at the California Institute of Technology Study of wafer bonding and hydrogen-induced exfoliation processes for integration of mismatched materials in views of photovoltaic applications Sponsor: Professor Harry A. Atwater 1998-2001 PhD in Materials Science, Ecole Polytechnique Study of polymorphous silicon: growth mechanisms, optical and structural properties. Application to Solar Cells and Thin Film Transistors Advisor: Pere Roca i Cabarrocas 1997-1998 Diplôme dEtudes Approfondis (D.E.A.) in Materials Science at Université Paris XI, France . 1993-1997 BA in Physics at Universitat de Barcelona

Valerio Piazza

Enseignement et PhD Doctorant·es actuel·les Claire Valentine Blaga, Matilde Cantele, Julia Sarah Marhic A co-dirigé les thèses EPFL de Michele Zendrini Cours Propriétés fonctionnelles des matériaux MSE-210 Ce cours a comme objectif de présenter les concepts nécessaires à la compréhension des principes fondamentaux qui permettent de prédire les propriétés d'un matériau. Ces concepts vous permettront de réaliser du "material design" et de comprendre même des nouveaux matériaux pas encore étu

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Concepts associés (32)

Spintronique

La spintronique, électronique de spin ou magnétoélectronique, est une technique qui exploite la propriété quantique du spin des électrons dans le but de stocker des informations. L’article Giant Magnetoresistance of (001)Fe/(001)Cr Magnetic Superlattices publié par Albert Fert et son équipe en 1988 est considéré comme l’acte de naissance de la spintronique. L'électronique classique repose sur une propriété essentielle d'une particule élémentaire (électron), sa charge électrique.

Interaction spin-orbite

vignette|Structures fines et hyperfines dans l'hydrogène. Le couplage des différents moments cinétiques conduit à la division du niveau d'énergie. Non dessiné à l'échelle. Le moment cinétique de spin électronique, S est couplé au moment cinétique orbital électronique, L, pour former le moment angulaire électronique total , J. Celui-ci est ensuite couplé au moment cinétique de spin nucléaire, I, pour former le moment cinétique total, F. Le terme symbole prend la forme 2S+1L avec les valeurs de L représentées par des lettres (S,P,D ,F ,G,H,.

Valence and conduction bands

In solid-state physics, the valence band and conduction band are the bands closest to the Fermi level, and thus determine the electrical conductivity of the solid. In nonmetals, the valence band is the highest range of electron energies in which electrons are normally present at absolute zero temperature, while the conduction band is the lowest range of vacant electronic states. On a graph of the electronic band structure of a semiconducting material, the valence band is located below the Fermi level, while the conduction band is located above it.

Théorie des bandes

redresse=1.5|vignette|Représentation schématique des bandes d'énergie d'un solide. représente le niveau de Fermi. thumb|upright=1.5|Animation sur le point de vue quantique sur les métaux et isolants liée à la théorie des bandes En physique de l'état solide, la théorie des bandes est une modélisation des valeurs d'énergie que peuvent prendre les électrons d'un solide à l'intérieur de celui-ci. De façon générale, ces électrons n'ont la possibilité de prendre que des valeurs d'énergie comprises dans certains intervalles, lesquels sont séparés par des bandes d'énergie interdites (ou bandes interdites).

Angular momentum coupling

In quantum mechanics, the procedure of constructing eigenstates of total angular momentum out of eigenstates of separate angular momenta is called angular momentum coupling. For instance, the orbit and spin of a single particle can interact through spin–orbit interaction, in which case the complete physical picture must include spin–orbit coupling. Or two charged particles, each with a well-defined angular momentum, may interact by Coulomb forces, in which case coupling of the two one-particle angular momenta to a total angular momentum is a useful step in the solution of the two-particle Schrödinger equation.

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Séances de cours associées (64)

Spectroscopie : propriétés et techniques électroniques

Explore les techniques de spectroscopie d'énergie comme XPS et UPS, la spectroscopie Auger, la sensibilité de surface et la structure de bande de graphène.

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Van der Waals Matériaux: Cristaux 2D

Déplacez-vous dans les propriétés des matériaux Van der Waals, en mettant l'accent sur les cristaux 2D avec une liaison distincte dans le plan et de faibles interactions intercouches.

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Explore la densité des états dans les dispositifs semi-conducteurs, couvrant le gaz électronique, les bandes d'énergie, la distribution de Fermi-Dirac et les structures de bandes.

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