Développement de méthodes de calculs quantiques pour matériaux à forte corrélation électronique

 

Michel Côté

Université Montréal

 

Domaine : matériaux

Programme projet de recherche en équipe

Concours 2013-2014

Une grande partie de la technologie moderne vient de notre compréhension profonde des propriétés électroniques des matériaux. Cette compréhension s'est développée à partir de connaissances tant empiriques, qu'expérimentales et théoriques. Parmi les matériaux d'avenir qui posent les plus grands défis aux approches théoriques, les supraconducteurs à haute température jouent un rôle prépondérant. Les défis sont grands puisque les approches conventionnelles qui ont si bien réussi pour les semi-conducteurs ne s'appliquent pas à ces matériaux.

Ce projet rassemblera des chercheurs utilisant des approches théoriques complémentaires dont la fusion est de plus en plus reconnue comme essentielle pour arriver à des méthodes qui permettront de prédire sur ordinateur les propriétés électroniques de matériaux nouveaux et importants. Ces spécialistes de la théorie de la densité fonctionnelle (DFT) et de la théorie de champ moyen dynamique uniront leurs forces pour attaquer trois problèmes importants qui testeront les limites des nouvelles approches théoriques : a) Les hétérostructures formées de supraconducteurs à haute température. b) La formation de rayures et leur rôle dans le diagramme de phase des supraconducteurs à haute température. c) Le processus de réduction et son rôle dans l'apparition de supraconductivité dans les composés dopés aux électrons.

Deux approches théoriques tout à fait nouvelles mariant la DFT avec d'autres approches qui ont été largement utilisées dans le cadre de la solution d'hamiltoniens modèles seront aussi développées. Ces nouvelles méthodes numériques seront distribuées à l'échelle internationale grâce au projet ABINIT.