Soutenance de thèse d'Henry Hay

Henry Hay, doctorant dans l'équipe Théorie quantique des matériaux (TQM), soutient sa thèse le jeudi 29 septembre 2016 à 14 h.

IMPMC, Université P. et M. Curie, 4, Place Jussieu, 75005 Paris   Salle de conférence, 4e étage, Barre 22-23, Salle 1.

Étude de la structure et des propriétés des polymorphes de SiO₂ et B₂O₃ par méthodes ab initio

Prédictions de nouveaux polymorphes d'oxyde de Bore pour des méthodes de chimie quantique.

Résumé

Au cours de cette thèse nous avons utilisé la théorie de la fonctionnelle de la densité et les calculs Monte Carlo quantiques pour analyser l'impact des effets de van der Waals sur la structure, l'énergie, et les propriétés des polymorphes de SiO₂ et B₂O₃. Nous avons mis en évidence un phénomène de compensation d'erreur, lié à l'utilisation de fonctionnelle d'échange et corrélation incluant les effets de van der Waals, dans les polymorphes basse densité de SiO2 entre une surévaluation des longueurs Si-O et une sous-estimation des angles Si-O-Si. Nous avons effectué des calculs Monte-Carlo quantiques afin de prédire la structure et l'énergie d'un nouveau polymorphe de B₂O₃ avec une grande précision, ce qui nous a permis d'évaluer les performances de différentes fonctionnelles d'échange et corrélation sur B2O3. Nous avons ensuite utilisé la théorie de la fonctionnelle de la densité pour prédire la structure et l'énergie de 25 nouveaux polymorphes de B₂O₃ , ainsi que leurs propriétés mécaniques et électroniques. Cette étude réconcilie le comportement de B₂O₃ avec celui des autres oxydes formateurs de réseaux. Elle souligne la possibilité de créer des borates cristallins aux propriétés mécaniques remarquables, et offre un nouvel exemple de lien entre polymorphisme de basse énergie et facilité de vitrification.

Composition du jury

Jean-Yves Raty, rapporteur

Carlo Pierleoni, rapporteur

Fabio Finocchi, président du jury

François-Xavier Coudert, examinateur

Guillaume Ferlat, direteur de thèse

Michele Casula,co-directeur de thèse