Etude théorique des modifications induites par le désordre dans les propriétés électroniques de nanostructures graphitiques

Cette étude s'articule en deux volets principaux (graphites FLG et nanotubes de carbone).
- Nanotubes de carbone : des études très poussées de transport sous champ magnétique dans des nanotubes dopés avec du bore et de l'azote. Une étude similaire a débuté pour des nanotubes fonctionnalisés. Il s'agit de nanotubes sur lesquels sont greffés des groupes fonctionnels, par liaisons covalentes. Premièrement, nous avons sélectionné un groupe fonctionnel d'intérêt, c'est à dire qui a déjà été synthétisé, et pour lequel un contrôle de la densité de greffe est possible. Puis nous avons calculé les géométries optimales pour ces structures, étudié leurs états électroniques localisés, en vue de comprendre en quel ordre et en quelle mesure la présence de ces greffons affecte le transport électronique sous champ.


- Graphites FLGs : étude de structures bi- et tri-couches désorganisées. Il s'agit de systèmes graphitiques, pour lesquels l'empilement entre les couches est désorienté (empilement turbostratique). Différents problèmes techniques ont du être résolus (pour combiner la nature incommensurable de ces objets avec la nécessité d'une super-cellule périodique d'un calcul ab initio, par exemple) avant une étude poussée de leurs propriétés électroniques. Nos résultats ont montré que la nature turbostratique de l'empilement moyenne toutes les interactions entre plans (au niveau de Fermi) et, par conséquent un empilement turbostratique de deux ou trois feuillets graphitiques donnera la même signature spectroscopique qu'un seul plan !