Propriétés du graphene

[invite100e782b]

Bonjour/soir tout le monde,

J'ai commencé un projet sur le graphène récemment et je commence à nager un peu dans les modèles utilisés pour les prédictions théoriques alors je me demandais si quelqu'un pouvait m'aider un peu à clarifier les pour et les contres pour chaque théorie/modèle ?

Si j'ai bien compris:

• Le "tight-binding model" décrit relativement bien la relation de la dispersion des électrons et des phonons dans les crystaux et est relativement simple à modéliser.
  
  
• La théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) décrit mieux les systèmes que le modèle précédent mais un grand désavantage c'est qu'il ne prend pas en compte les forces de Van der Waals et aussi que ça prend beaucoup de temps à calculer.
  
• La DFTB est empirique mais semble donner de meilleurs résultats au niveau des propriétés chimiques. Un autre défaut c'est qu'elle est relativement nouvelle et donc peu de confirmations.
  
• Par contre un détail que je n'ai pas compris, la description de l'équation de Dirac ("Dirac equation description" en anglais) c'est aussi un modèle ou est-ce qu'il s'agit d'un cas particulier d'un des modèles précédents ?

Merci d'avance pour votre temps,

P.S.: Si quelqu'un peut me conseiller une référence à lire qui puisse m'aider à clarifier un peu tout ceci, ce n'est pas de refus
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[invite786a6ab6]

Ce n'est pas un peu "pointu" comme question pour un forum ? Mais il est vrai qu'il y a des "pointu..res" sur ce forum.

[invite100e782b]

Pardon, c'est vrai qu'à rétrospective je ne risque pas d'avoir beaucoup de réponses (mais bon j'avais un peu d'espoir)... je vais reformuler la question alors.

Quelqu'un pourrait-il me donner quelques références à lire sur les modèles utilisés dans la physique du solide pour décrire les propriétés électriques des matériaux (autre que les livres classiques comme Kittel et Ashcroft) ?

Merci d'avance

[invite1acecc80]

Bonjour,

Je travaille sur le graphene.

Je vais d'orienter au mieux, sachant que le sujet "graphene" est The subject dans la communauté scientifique actuelle (record publi, so on...). Il y a d'énormes quantités biblio. (en anglais celà va de soi);


1. Aller sur Arxiv Condensed matter
2. je conseille Physics forum également (bonne communauté en physique du solide)

3. Le modèle Tight Binding redonne la relation de dispersion élect.
Si tu développes bien correctement le modèle dans l'approx près des points de Dirac (K et K') tu retrouves une équation effective qui celle de l'équation de Dirac sans masse.

Pour la DFT: les temps de calculs sont plutot long oui...
Pour les forces de VdWall (non, pour ce que je m'en rappelle, à confirmer donc). Par contre je ne vois pas en quoi les forces VdW t'interresse pour le graphene.
Que dois-tu simuler? Monolayer, bilayer, graphene en interaction avec substrat?

Pour la DFTB: connais pas mais je vais me renseigner

Si tu cherches des cours sur les propriétés de transport électrique:
il y a un livre de phy. stat. Noelle Potier edition EDP science
il y a le Callaway (quantum theory of solid state) (un peu vieux et il faut vraiment s'y plonger).
il y a édition springer-verlag un livre sur la théorie de la réponse linéaire (pour le transport notamment) de Kubo et Hashitsume: Statistical physics II.
tu as aussi chez le même éditeur: green's function in quantum physics de Economou (utilisation fonction de green en matière condensée notamment pour l'étude du transport).

Pour la dft proprement parler: je ne sais pas mais tu peux aller sur free science parfois il y a des cours corrects.
J'en ai d'autres...mais la liste est un peu longue et tout dépend de ce que tu souhaites exactement.

A plus.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite100e782b]

Bonjour,

Merci beaucoup pour ta réponse !!
En effet la littérature sur le graphene est très abondante (à un tel point que j'y nage: je dois avoir plus d'une centaine d'articles avec des noms très similaires sur mon disque dur, vive l'originalité).

Sinon pour "Physics forum" je comptais y poster quelques questions mais après avoir trouvé quelques débats sur le graphène dans les archives où les gens se disputent sur la masse des fermions de Dirac j'ai un peu hésité... mais j'y repenserai

J'ai regardé un peu les livres que tu cites et celui de Callaway m'a l'air intéressant mais très en profondeur comme tu le fais remarquer.
Disons qu'en fait je cherche plus une comparaison entre les différents modèles existants.

Le fait est que chaque modèle prédit quelque chose de légèrement différent au niveau des propriétés, et que si tu varies quelques paramètres dans un même modèle, les propriétés qui en résultent peuvent changer aussi.
Les modèles les plus utilisé depuis un certain temps c'est le tight-binding et la DFT, mais le problème est que la plupart du temps les articles utilisent le modèle qui correspond le mieux à leurs résultats expérimentaux... Je m'étais donc posé la question de quel modèle serait le plus approprié pour prédire tel ou telle propriété si jamais on n'a pas de résultats expérimentaux ? Donc voilà si jamais tu sais où je pourrais trouver quelque chose qui puisse m'aider à répondre à la question (pour un matériel arbitraire, pas nécéssairement le graphène) sans que j'aie à me replonger dans les détails des processus de calcul pour chacun des modèles ça me sauverait beaucoup de temps (surtout que je ne travaille pas sur la théorie) ...

Sinon pour les autres livres que tu me conseilles, c'est de la physique statistique et donc de la physique classique, et comme je travaille sur les nanoribbons, je pense que ça ne marchera pas très bien non ?

D'ailleurs en parlant de force de Van der Waals, je me demandais, sachant qu'on a un monolayer, c'est bien grâce à ces forces que le monolayer s'attache au substrat ou je me trompe ?

Merci d'avance pour ton aide