rapport d'activités 2003-2008 - RQMP

Schiettekatte f. sénéchal d.
Nom : François Schiettekatte
Affiliation : Professeur, Département de
physique, Université de Montréal
Diplôme : Ph.D. Science de l’énergie et des
matériaux, 1997, Institut national de recherche
scientifique du Canada
Courriel : francois.schiettekatte@umontreal.ca
Web : www.lps.umontreal.ca/~schiette
Nom : David Sénéchal
Affiliations : Professeur, département de physique,
Université de Sherbrooke; Directeur, Réseau
québécois de calcul de haute performance
(RQCHP); Membre, Comité d’initiative nationale,
Calcul Canada
Diplôme : Ph.D. Physique, 1990,
Cornell University, USA
Courriel : dsenech@gmail.com
Web : www.physique.usherbrooke.ca/senechal
Recherche
Basée dans le laboratoire de faisceaux d’ions de l’Université de Montréal, l’équipe
de François Schiettekatte utilise l’implantation ionique pour synthétiser et modifier
diverses nanostructures. Un intérêt particulier est porté à l’étude de l’évolution du
dommage produit par l’implantation ionique, dommage qui est par ailleurs utilisé,
par exemple, pour modifier des structures quantiques.
Pour ses recherches, l’équipe a notamment développé et continue de perfectionner
la nanocalorimétrie. Cette technique permet la mesure de la chaleur impliquée
dans des réactions ou divers autres processus avec une sensibilité de l’ordre
du nanojoule. La technique est notamment appliquée pour mesurer la chaleur
dégagée à la suite du dommage d’implantation à basse énergie, ainsi que par des
réactions à l’état solide dans des couches minces.
Grâce aux accélérateurs, l’équipe offre aussi à la communauté nanoscientifique
des services et une expertise en analyse par faisceaux d’ions. Des techniques
telles que la spectroscopie par rétrodiffusion Rutherford et la détection de reculs
élastiques permettent en effet de mesurer la distribution en profondeur des
éléments dans les matériaux avec une résolution en profondeur meilleure que
10 nm.
Publications choisies
• “Damage evolution in low-energy-ion implanted silicon”, R. Karmouch,
Y. Anahory, J.-F. Mercure, D. Bouilly, M. Chicoine, G. Bentoumi, R. Leonelli,
Y.Q. Wang et F. Schiettekatte,
Phys. Rev. B 75, 075304 (2007).
• “Drastic ion-implantation-induced intermixing during annealing of
self-assembled InAs/InP(001) quantum dots”, C. Dion, P. Desjardins,
M. Chicoine, F. Schiettekatte, P.J. Poole et S. Raymond,
Nanotechnology 18, 015404 (2007).
• “Structural relaxation of amorphous silicon depends on implantation
temperature”, J.-F. Mercure, R. Karmouch, Y. Anahory, S. Roorda
et F. Schiettekatte,
Phys. Rev. B 71, 134205 (2005).
• “Faceting of Si Nanocrystals Embedded in SiO2”, Y.Q. Wang, R. Smirani,
F. Schiettekatte et G.G. Ross,
Chem. Phys. Lett. 409, 129 (2005).
• “Discrete Periodic Melting Point Observations for Nanostructures Ensembles”,
M.Yu. Efremov, F. Schiettekatte, M. Zhang, E.A. Olson, A. T. Kwan,
R.S. Berry et L.H. Allen,
Phys. Rev. Lett. 85, 3560 (2000).
Prix et distinctions
1998 : Médaille d’or du Gouverneur général du Canada (Programmes de doctorat)
1998 : Prix d’excellence académique du Directeur général de l’INRS (doctorat)
Affiliations professionnelles
Association canadienne des physiciens
American Physics Society
Mots-clefs
Nanoscience, nanocalorimétrie, implantation ionique, défauts,
analyse par faisceau d’ions
Recherche
Plusieurs matériaux avancés, dont les supraconducteurs à haute température
critique, les supraconducteurs organiques et les matériaux à magnétorésistance
colossale, sont caractérisés par l’importance des interactions résiduelles entre
les électrons. Ceci rend leur étude très difficile par les méthodes conventionnelles
de la physique théorique des solides. Des modèles théoriques comme le modèle
de Hubbard, qui tient compte d’une répulsion coulombienne écrantée en plus de
l’énergie cinétique de bande usuelle, sont utilisés pour décrire ces systèmes mais
les propriétés de ces modèles sont très difficiles à calculer.
Les efforts du groupe du professeur Sénéchal portent sur le développement
et l’application des méthodes dite d’amas quantiques. Ces méthodes visent
à approcher la solution du modèle de Hubbard sur un réseau infini d’atomes
par la solution exacte sur un amas de petite taille (par exemple 16 atomes
ou moins) d’un modèle légèrement différent, mais défini de manière à
optimiser sa correspondance avec le modèle exact sur un réseau infini. Ces
méthodes permettent de décrire le phénomène dit du pseudogap dans des
supraconducteurs à haute température critique, ainsi que la proximité de phases
antiferromagnétiques et supraconductrices dans ces mêmes matériaux. Elles
sont aussi appliquées aux supraconducteurs organiques et à d’autres matériaux à
fortes corrélations électroniques.
Publications choisies
• “Antiferromagnetism and Superconductivity in Layered Organic Conductors:
Variational Cluster Approac”, P. Sahebsara et D. Sénéchal,
Phys. Rev. Lett. 97, 257004 (2006).
• “Pseudogap and high-temperature superconductivity from weak to strong
coupling. Toward quantitative theory”,
A.-M.S. Tremblay, B. Kyung et D. Sénéchal,
Fizika Nizkikh Temperatur (Low Temperature Physics) 32, 561 (2006).
• “Competition between Antiferromagnetism and Superconductivity in High-Tc
Cuprates”, D. Sénéchal, P.-L. Lavertu, M.-A. Marois et A.-M.S. Tremblay,
Phys. Rev. Lett. 94, 156404 (2005).
• “Hot Spots and Pseudogaps for Hole- and Electron-Doped High-Temperature
Superconductors”, D. Sénéchal et A.-M.S. Tremblay,
Phys. Rev. Lett. 92, 126401 (2004).
Affiliation professionnelle
Association canadienne des physiciennes et physiciens
Mots-clefs
Matériaux quantiques, modèle de Hubbard, supraconductivité,
méthodes numériques, électrons fortement corrélés
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