Modélisation pour la spectroscopie - des cristaux aux nanostructures
 
Laboratoire des Solides Irradiés, École Polytechnique
Fri, Oct. 05th 2007, 09:30
Bât. C5 P.421A, CEA-Grenoble
Les expériences spectroscopiques utilisent la réponse du système électronique à une perturbation pour la détermination d'un grand éventail de propriétés. Afin d'aider l'extraction des informations contenues dans les spectres expérimentaux, la spectroscopie théorique fournit des explications à travers des simulations. La réponse est toujours liée aux excitations électroniques. On s'y attaque empruntant deux chemins distincts bien que liés : La théorie de la densité dépendante du temps (TDDFT) et la théorie de perturbation à plusieurs corps. Dans les deux cas, on cherche des approximations praticables qui soient bien comprises et fiables. Cette direction de recherche nécessite une collaboration étroite avec l'expérience, alors que, une fois les moyens de simulation vérifiés, celle-ci facilite la compréhension de spectres. En vue des priorités de recherche aujourd'hui, il faut que les calculs soient applicables aux nanostructures comme aux systèmes étendus. Dans mon exposé, je présente d'abord une étude portant sur les approximations différentes, liant des expériences de diffusion inélastique de rayons X à l'ESRF à des calculs TDDFT [1]. Dans le Si, l'approximation adiabatique et locale du kernel de la TDDFT (TDLDA) donne un excellent accord avec l'expérience pour le facteur de structure dynamique, quantité équivalente à la fonction de perte d'énergie, ainsi que pour la fonction diélectrique, une fois qu'on ajoute l'effet des temps de vie des quasi-particules. Ces résultats sont compréhensibles dans le sens où les effets à courte portée sont bien décrits dans l'approximation locale, contrairement a l'absorption optique où les effets à longue portée dominent [2]. De plus, les limites de la TDLDA seront montrés pour des spectres d'excitation du cœur, comme dans les spectres du sodium. Cela permet une comparaison avec la description des nanostructures dont la simulation sera le sujet de la deuxième partie de mon exposé. Je présenterai la méthode de description pour des nanocristaux enfouis dans une matrice cristalline [3] ou libres. Je discuterai des énergies d'excitation, ainsi que des spectres de nanocristaux d'alliage. [1] H.-Ch. Weissker, J. Serrano, S. Huotari, F. Bruneval, F. Sottile, G. Monaco, M. Krisch, V. Olevano et L. Reining, Phys. Rev. Lett. 97, 237602 (2006). [2] S. Botti et al., Phys. Rev. B 69, 155112 (2004); S. Botti et al., Phys. Rev. B 72, 125203 (2005). [3] H.-Ch. Weissker, J. Furthmüller, and F. Bechstedt, Phys. Rev. B 64, 035105 (2001).

http://www.ifto.uni-jena.de/~hcw/

 

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