Couplage électron-phonon dans les semi-conducteurs dopés et ses applications à la supraconductivité

par Emmanuel Bourgeois

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Xavier Blase.

Soutenue en 2008

à Lyon 1 .


  • Résumé

    L'étude du carbone et du silicium s'est considérablement développée ces dernières années avec la mise au point de techniques de synthèse originales permettant d'obtenir des taux de dopages spectaculaires de la structure conventionnelle diamant, ou de fabriquer des objets nouveaux aux propriétés prometteuses comme les nanofils de silicium. Dans cette thèse, on a étudié, en utilisant des simulations ab initio, les propriétés supraconductrices du diamant et du silicium et le couplage électron-phonon dans les nanofils. On a ainsi pu proposer une interprétation à plusieurs résultats expérimentaux complexes obtenus sur le diamant fortement dopé au bore, et caractérisé de manière théorique la découverte de la supraconductivité du silicium. On a également, en simulant des systèmes modèles, proposé l'utilisation d'un dopant qui pourrait permettre d'augmenter significativement la température de transition supraconductrice dans le silicium : l'aluminium. Enfin, on a montré l'influence du diamètre des nanofils de silicium sur leurs propriétés électroniques et vibrationnelles, et son impact sur les propriétés de transport


  • Résumé

    Carbon and silicon arouse much interest since new synthesis methods have been settled that allow to heavily dope diamond and silicon, and to develop promising objects such as silicon nanowires. Using ab initio calculations, we studied superconducting properties of diamond and silicon and transport properties in nanowires. Thus, we were able to interprete several experimental results relating either to heavily boron-doped diamond or to superconductivity in silicon. Simulating model systems, we also suggested to use aluminium as a relevant dopant in order to enhance superconducting transition temperature in silicon. At last, we showed a great impact of nanowires diameter on their electronic and vibrational properties and questioned the consequences on electron-phonon coupling properties. Keywords: diamond, silicon, doping, superconductivity, nanowire, phonon, electron-phonon -coupling, electronic transport, DFT.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (190 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 178-190

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Claude Bernard (Villeurbanne, Rhône). Service commun de la documentation. BU Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : T50/210/2008/160bis
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