rapport d'activités 2003-2008 - RQMP

côté m. côté r.
Nom : Michel Côté
Affiliations : Professeur, Département de physique,
Université de Montréal; Co-directeur du Réseau
québécois de calcul de haute performance (RQCHP);
Membre du Comité de consultation du Projet Abinit;
Membre associé du Collège des Sciences,
Université Concordia
Diplôme : Ph.D. Physique, 1998,
University of California at Berkeley, USA
Courriel : michel.cote@umontreal.ca
Web : www.phys.umontreal.ca/~michel_cote
Recherche
Le groupe Côté poursuit ses activités de recherche dans la simulation des
propriétés des matériaux par des méthodes ab initio comme la théorie de la
fonctionnelle de la densité. Il s’agit d’un outil idéal pour décrire précisément les
propriétés des nouveaux matériaux ou pour concevoir des matériaux comportant
des propriétés prédéfinies. Cette méthode permet en effet de caractériser de
nouvelles structures, d’en prédire les propriétés et même d’en recommander des
modifications afin d’en façonner certaines caractéristiques.
Nos intérêts vont des semiconducteurs aux matériaux organiques : les
fullerènes de C60, les nanotubes de carbone, les polymères organiques et le
GaAsN en sont quelques exemples. Deux projets récents sont : 1) la conception
d’un nouveau matériau où des fullerènes de C60 sont insérés à l’intérieur d’un
réseau métallo-organique afin d’ajuster les propriétés électroniques pour qu’elles
soient favorables à la supraconductivité et 2) la conception de polymères à bande
interdite étroite, destinés à améliorer l’efficacité de dispositifs photovoltaïques
organiques.
Ces activités de recherche nécessitent un renouvellement constant de
nos méthodes de modélisation. Nous nous impliquons activement dans le
développement d’outils de calculs encore plus performants, notamment par notre
participation au projet Abinit, un consortium international qui développe et assure
la libre circulation de codes sans cesse améliorés pour décrire les propriétés
électroniques des matériaux.
Publications choisies
• “Experimental and theoretical studies of the E+ optical transition in GaAsN
alloys”, V. Timoshevskii, M. Côté, G. Gilbert, R. Leonelli, S. Turcotte,
J.-N. Beaudry, P. Desjardins, S. Larouche, L. Martinu et R. A. Masut,
Phys. Rev. B 74, 165120 (2006).
• “Fullerene in a metal-organic matrix: Design of the electronic structure”,
S. Hamel, V. Timoshevskii et M. Côté,
Phys. Rev. Lett. 95, 146403 (2005).
• “Theory of Tunnel Ionization in Complex Systems”, T. Brabec, M. Côté,
P. Boulanger et R. Lora,
Phys. Rev. Lett. 95, 073001 (2005).
• “Structural relaxations in electronically excited poly(\emph{para}-phenylene)”,
E. Artacho, M. Rohlfing, M. Côté, P. D. Haynes, R. J. Needs et C. Molteni,
Phys. Rev. Lett. 93, 116401 (2004).
• “Electronic, Structural, and Optical Properties of Conjugated Polymers Based
on Carbazole, Fluorene, and Borafluorene”, J.-F. Brière et M. Côté,
J. Phys. Chem. B 108, 3123 (2004).
Prix et distinctions
2002 : Mérite honorifique; Cégep Sorel-Tracy
2001 : Programme stratégique de professeurs-chercheurs; FQRNT
1995 : Outstanding Graduate Student Instructor Award; UC Berkeley
1993 : Bourse centenaire 1967; CRSNG
1993 : Science College Medal; Université Concordia
1993 : The Harry & Grace Colle Scholarships; Université Concordia
1992 : Upreti Award and Medal; Université Concordia
Affiliations professionnelles
Association canadienne des physiciens
American Physics Society
American Association for the Advancement of Science
Mots-clefs
Structure électronique, calcul ab initio, électronique organique, supraconductivité,
semiconducteurs
Recherche
Lorsqu’un gaz d’électrons est confiné, à très basse température, dans l’état
de plus basse énergie d’un puits quantique, il se comporte comme s’il était
bidimensionnel. La réduction de dimensionnalité renforce le rôle des interactions
coulombiennes entre les électrons. Lorsqu’un champ magnétique est ajouté
perpendiculairement au plan du gaz d’électrons bidimensionnel (GE2D), l’énergie
des électrons est alors quantifiée en niveaux de Landau. Selon le remplissage
de ces niveaux, une grande variété d’états électroniques sont observés
expérimentalement. Les états les plus étudiés sont sans aucun doute les liquides
de Laughlin observés lorsqu’un nombre entier de niveaux de Landau (ou certaines
fractions de remplissage) est occupé. Ces liquides sont des états électroniques
collectifs donnant lieu à l’effet Hall quantique dans lequel la résistance de Hall
est très exactement quantifiée. Mes sujets de recherche portent sur l’étude de
ces états collectifs qui existent autour des remplissages unité : cristal de Wigner,
cristal de Skyrmions, phases en bulles ou en rayures. Dans mon groupe, nous
étudions aussi des états similaires observés dans d’autres microstructures
comme un double puits quantique ou une simple couche atomique de graphite.
Nous calculons l’énergie de ces phases ainsi que leurs excitations collectives
et leurs signatures expérimentales. Nous tentons de comprendre comment
le confinement quantique, les interactions coulombiennes et les fluctuations
quantiques conspirent pour donner à ces états collectifs leurs propriétés de
transports bien particulières.
Publications choisies
• “Quantum depinning transition of quantum Hall stripes”,
M.-R. Li, H. A. Fertig, R. Côté et Hangmo Yi,
Phys. Rev. Lett. 92, 186804 (2004).
• “Pseudospin vortex-antivortex states with interwoven spin textures in
double-layer quantum Hall systems”, H.A. Fertig, K. Mullen, J. Bourassa,
B. Roostaei et R. Côté,
Phys. Rev. B 74, 195230 (2006).
• “Collective excitations, fluctuations and phase transitions in Skyrme crystal”,
R. Côté, A.H. MacDonald, L. Brey, H.A. Fertig, S.M. Girvin et H.T.C. Stooff,
Phys. Rev. Lett. 78, 4825 (1997).
• “Solitonic excitations in linearly coherent channels of bilayer quantum
Hall stripes”, C. B. Doiron, R. Côté et H. A. Fertig,
Phys. Rev. B 72, 115336 (2005).
• “Skyrme crystal in a two-dimensional electron gas”, L. Brey, H.A. Fertig,
R. Côté et A.H. MacDonald,
Phys. Rev. Lett. 75, 2562 (1995).
Affiliations professionnelles
Association canadienne des physiciens
American Physics Society
Nom : René Côté
Affiliations : Professeur, département de physique;
Responsable des études supérieures en physique,
Université de Sherbrooke
Diplôme : Ph.D. Physique, 1988,
Université de Toronto, Canada
Courriel : rene.cote@usherbrooke.ca
Web : www.physique.usherbrooke.ca/~rcote/
Mots-clefs
Gaz d’électrons bidimensionnel, microstructures quantiques,
effets Hall quantiques, cristal de Wigner, skyrmions, graphène
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