La conductivité thermique des matériaux en couche
Dans certains matériaux, le couplage électron-phonon est un facteur majeur de la conductivité thermique. Le projet NON ADIABATIC PHONON («Non adiabatic vibrational spectra from first principles»), financé par l'UE, a utilisé des méthodes informatiques pour explorer, concevoir et caractériser de tels matériaux. Les partenaires du projet ont appliqué deux méthodes récemment proposées pour explorer la contribution non adiabatique et les effets non harmoniques sur le spectre des phonons. Un tel phénomène a principalement été décrit dans des matériaux en couche comme le graphène, le diborure de magnésium, le graphène-calcium et les supraconducteurs. La première méthode était un calcul auto-cohérent des phonons, avec un facteur de Bose-Einstein déplaçant les atomes dans la cellule. La seconde méthode utilisait la théorie des perturbations du premier ordre pour les changements dans les forces stationnaires après déplacements ioniques. Les scientifiques ont caractérisé un large ensemble de matériaux cristallins dotés de structures chimiques différentes. Les résultats ont montré que certains matériaux ont d'importants effets non harmoniques, qui interviennent aussi dans leur faible conductivité thermique. Cette propriété devient importante pour l'étude des matériaux thermoélectriques. Le projet NON ADIABATIC PHONON a été conduit en collaboration entre des partenaires d'Europe et du Mexique. Il a diffusé ses résultats dans 12 publications.
Mots‑clés
Conductivité thermique, matériaux en couche, couplage électron-phonon, non adiabatique, matériaux thermoélectriques
