Matériaux et énergie : transports électronique et thermique, et leur couplage
Que fait-on ?
- Relaxation des porteurs chauds, transport électronique, couplage électron-phonon, dans les semiconducteurs et nanostructures [1- 4]. Pour en savoir plus (texte en français) ou cette vidéo . Depuis 2021, notre équipe fait partie de ANR Placho (https://anr-placho.c2n.universite-paris-saclay.fr)
- Transport thermique, couplage phonon-phonon, dans des semiconducteurs, dans le bismuth et les nanostructures [5, 6]. Pour en savoir plus (texte en français). On peut également voir cet article (texte en français).
Comment le fait-on ?
- Nos calculs sont basés sur la théorie de la fonctionnelle de la densité, nous développons et implémentons des nouvelles méthodes de calcul [7].
C’est utile à…
Trouver des méthodes numériques pour optimiser les propriétés des matériaux thermoélectriques, ainsi que des matériaux pour l’optoélectronique ou le photovoltaïque [8].
Références
[1] H. Tanimura, J. Kanasaki, K.Tanimura, J. Sjakste, N. Vast, M. Calandra, and F. Mauri, Formation of hot-electron ensembles quasiequilibrated in momentum space by ultrafast momentum scattering of highly excited hot electrons photoinjected into the Γ valley of GaAs, Physical Review B (2016)
[2] J. Sjakste, N. Vast, G. Barbarino, M. Calandra, F. Mauri, J. Kanasaki, H. Tanimura, and K.Tanimura, Energy relaxation mechanism of hot-electron ensembles in GaAs: Theoretical and experimental study of its temperature dependence, Physical Review B (2018)
[3] Chen, Sjakste et al, PNAS 117, 21962-21967 (2020). Ultrafast dynamics of hot carriers in a quasi-two dimensional electron gas on InSe. https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2008282117
[4] R.Sen, N. Vast, J. Sjaskte, Appl. Phys. Lett. 120, 082101 (2022). Hot electron relaxation and energy loss rate in silicon : Temperature dependence and main scattering channels.
https://aip.scitation.org/doi/10.1063/5.0082727
[5] M. Markov, J. Sjakste, G. Barbarino, G. Fugallo, L. Paulatto, M. Lazzeri, F. Mauri, and N. Vast, Hydrodynamic heat transport regime in bismuth : a theoretical viewpoint, Physical Review Letters (2018)
[6] M. Markov, J. Sjakste, G. Fugallo, L. Paulatto, M. Lazzeri, F. Mauri, and N. Vast, Nanoscale mechanisms for the reduction of heat transport in bismuth, Physical Review B (2016)
[7] J. Sjakste, N. Vast, M. Calandra, and F. Mauri, Wannier interpolation of the electron-phonon matrix elements in polar semiconductors: polar-optical coupling in GaAs, Physical Review B (2015)
[8] Z. Chen, C. Giorgetti, J. Sjakste, R. Cabouat, V. Véniard, Z. Zhang, A. Taleb-Ibrahimi, E. Papalazarou, M. Marsi, A. Shukla, J. Peretti, and L. Perfetti Ultrafast electron dynamics reveal the high potential of InSe for hot-carrier optoelectronics Physical Review B (2018)