Simulations atomistiques pour l'étude de la flexoélectricité, de la lumière diffusée par des grains de poussière carbonés réalistes et du bruit en 1/f dans les oscillateurs à quartz ultra-stables

Après avoir fait une rapide panorama de la structure de l'institut FEMTO-ST et des thèmes de recherche du département Micro-nanosciences et systèmes, j'aborderai avec plus ou moins de détails, suivant les centres d'intérêt du public, nos recherches récentes, menées au sein de l'équipe MINAMAS, sur la flexoélectricité, sur la lumière diffusée par des grains de poussière carbonés réalistes et sur le bruit en 1/f dans les oscillateurs à quartz ultra-stables.

Pour la flexoélectricité de nanotubes de carbone, j'aborderai en particulier notre façon de calculer par des simulations atomistiques classiques, les divers tenseurs intervenant dans une théorie du second gradient d'un milieu matériel continu en mouvement, couplé à des champs électromagnétiques [1].

Dans le cas de la diffusion de la lumière, je discuterai de nos essais d'utilisation de la transformée en ondelettes pour résoudre les systèmes matriciels denses intervenant dans le calcul auto-cohérents des dipôles atomiques et de l'utilité qu'il y aurait à utiliser une base d'ondelettes bien adaptées à la structure de nos matrices [2].

Enfin, dans le cas du bruit en 1/f dans les oscillateurs ultra-stables en quartz, je présenterai nos essais de modélisations utilisant le théorème de fluctuation-dissipation, couplé à un modèle de mouvements hystérétiques de dislocations [3,4].

Références :

[1] Continuum constitutive law for flexoelectricity in carbon nanotubes from molecular dynamics
G. Lecoutre, L. Hirsinger, N. Daher, M. Devel, 8th Int. Conf. on Multiscale Material Modeling, 9-14 oct. 2016, Dijon, France

[2] Calculations of the mass absorption cross sections for carbonaceous nanoparticles modeling soot
Carlos García-Fernández, Sylvain Picaud, Michel Devel, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Trans., 164, 69-81 (2015)

[3] Fluctuation-dissipation theorem and 1/f noise of bulk acoustic wave cavities
F. Sthal, M. Devel, J. Imbaud, R. Bourquin, and G. Cibiel, Applied Physics Letters, 107, 103502 (2015)

[4] Study on the origin of 1/f noise in quartz resonators
F. Sthal, M. Devel, J. Imbaud, R. Bourquin, S. Ghosh, and G. Cibiel, Journal of Statistical Mechanics: Theory and Experiment 2016(5):054025 (2016)