subject:(Phonon)

Uppsala University

1. Vich, Isabel Roca. How the ground state in a material will be affected by the spin-phonon interactions between nuclei in diatomic molecular structures.

Degree: Materials Theory, 2016, Uppsala University

URL: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-297712

► Wave-like phonons are often used to describe the heat capacity in materials. In this report the spin-phonon interaction between nuclei in a diatomic molecular… (more)

Subjects/Keywords: spin-phonon coupling; spin-phonon interactions

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APA (6^th Edition):

Vich, I. R. (2016). How the ground state in a material will be affected by the spin-phonon interactions between nuclei in diatomic molecular structures. (Thesis). Uppsala University. Retrieved from http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-297712

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Chicago Manual of Style (16^th Edition):

Vich, Isabel Roca. “How the ground state in a material will be affected by the spin-phonon interactions between nuclei in diatomic molecular structures.” 2016. Thesis, Uppsala University. Accessed April 13, 2021. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-297712.

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MLA Handbook (7^th Edition):

Vich, Isabel Roca. “How the ground state in a material will be affected by the spin-phonon interactions between nuclei in diatomic molecular structures.” 2016. Web. 13 Apr 2021.

Vancouver:

Vich IR. How the ground state in a material will be affected by the spin-phonon interactions between nuclei in diatomic molecular structures. [Internet] [Thesis]. Uppsala University; 2016. [cited 2021 Apr 13]. Available from: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-297712.

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Council of Science Editors:

Vich IR. How the ground state in a material will be affected by the spin-phonon interactions between nuclei in diatomic molecular structures. [Thesis]. Uppsala University; 2016. Available from: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-297712

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2. 永井, 大資. ナノ多孔構造半導体のフォノン特性.

Degree: 博士（工学）, 2017, Kyushu Institute of Technology / 九州工業大学

URL: http://hdl.handle.net/10228/4867

九州工業大学博士学位論文学位記番号:生工博甲第153号学位授与年月日:平成23年3月25日

第一章序論|第二章数値計算によるナノ多孔構造の熱輸送解析方法|第三章ナノ多孔構造におけるフォノン特性の解析|第四章ナノ多孔構造における熱整流効果|第五章総括

平成22年度

Advisors/Committee Members: 宮崎, 康次.

Subjects/Keywords: Heat Conduction; Porous Media; Phonon

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永井, �. (2017). ナノ多孔構造半導体のフォノン特性. (Thesis). Kyushu Institute of Technology / 九州工業大学. Retrieved from http://hdl.handle.net/10228/4867

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Chicago Manual of Style (16^th Edition):

永井, 大資. “ナノ多孔構造半導体のフォノン特性.” 2017. Thesis, Kyushu Institute of Technology / 九州工業大学. Accessed April 13, 2021. http://hdl.handle.net/10228/4867.

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MLA Handbook (7^th Edition):

永井, 大資. “ナノ多孔構造半導体のフォノン特性.” 2017. Web. 13 Apr 2021.

Vancouver:

永井 �. ナノ多孔構造半導体のフォノン特性. [Internet] [Thesis]. Kyushu Institute of Technology / 九州工業大学; 2017. [cited 2021 Apr 13]. Available from: http://hdl.handle.net/10228/4867.

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Council of Science Editors:

永井 �. ナノ多孔構造半導体のフォノン特性. [Thesis]. Kyushu Institute of Technology / 九州工業大学; 2017. Available from: http://hdl.handle.net/10228/4867

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Texas A&M University

3. Zhao, Wei. Strong Suppression of Electronic Coherence Time by Flexural Phonons in Graphene – Example of a New Dephasing Mechanism.

Degree: MS, Physics, 2014, Texas A&M University

URL: http://hdl.handle.net/1969.1/153457

► We investigate decoherence of an electron in graphene caused by electron-flexural phonon interaction.We find out that the flexural phonons can produce dephasing rate comparable to… (more)

Subjects/Keywords: flexural phonon; graphene; dephasing; transport

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Zhao, W. (2014). Strong Suppression of Electronic Coherence Time by Flexural Phonons in Graphene – Example of a New Dephasing Mechanism. (Masters Thesis). Texas A&M University. Retrieved from http://hdl.handle.net/1969.1/153457

Chicago Manual of Style (16^th Edition):

Zhao, Wei. “Strong Suppression of Electronic Coherence Time by Flexural Phonons in Graphene – Example of a New Dephasing Mechanism.” 2014. Masters Thesis, Texas A&M University. Accessed April 13, 2021. http://hdl.handle.net/1969.1/153457.

MLA Handbook (7^th Edition):

Zhao, Wei. “Strong Suppression of Electronic Coherence Time by Flexural Phonons in Graphene – Example of a New Dephasing Mechanism.” 2014. Web. 13 Apr 2021.

Vancouver:

Zhao W. Strong Suppression of Electronic Coherence Time by Flexural Phonons in Graphene – Example of a New Dephasing Mechanism. [Internet] [Masters thesis]. Texas A&M University; 2014. [cited 2021 Apr 13]. Available from: http://hdl.handle.net/1969.1/153457.

Council of Science Editors:

Zhao W. Strong Suppression of Electronic Coherence Time by Flexural Phonons in Graphene – Example of a New Dephasing Mechanism. [Masters Thesis]. Texas A&M University; 2014. Available from: http://hdl.handle.net/1969.1/153457

4. Geondzhian, Andrey. Resonant inelastic X-ray scattering as a probe of exciton-phonon coupling : Diffusion inélastique résonante de rayons X en tant que sonde du couplage excitonphonon.

Degree: Docteur es, Physique de la matière condensée et du rayonnement, 2018, Université Grenoble Alpes (ComUE)

URL: http://www.theses.fr/2018GREAY077

► Les phonons contribuent à la diffusion inélastique résonante des rayons X (RIXS) du fait du couplage entre les degrés de liberté électronique et ceux du… (more)

▼ Les phonons contribuent à la diffusion inélastique résonante des rayons X (RIXS) du fait du couplage entre les degrés de liberté électronique et ceux du réseau. Contrairement à d'autres techniques sensibles aux interactions électron-phonon, la technique RIXS peut donner accès aux constantes de couplage dépendantes du moment. Des informations sur la dispersion de l'interaction électron-phonon sont très précieuses dans le contexte de la supraconductivité anisotrope conventionnelle et non conventionnelle.Nous avons considéré la contribution des phonons sur la diffusion RIXS d’un point de vue théorique. Contrairement aux études précédentes nous soulignons le rôle du couplage du réseau avec les trous de cœur. Notre modèle, avec les paramètres obtenus ab-initio, montre que même dans le cas d'un trou de coeur profond, la technique RIXS sonde le couplage exciton-phonon plutôt qu’un couplage direct électron-phonon.Cette différence conduit à des écarts quantitatifs et qualitatifs pour le couplage électron-phonon implicite par rapport à l'interprétation standard dans la littérature. Ainsi, notre objectif est de développer une approche rigoureuse pour quantifier le couplage électron-phonon dans le contexte des mesures de diffusion RIXS. La possibilité de reproduire avec précision les résultats expérimentaux à partir des calculs ab-initio, sans recourir à des paramètres ajustés, doit être considérée comme le test ultime d'une compréhension correcte de la contribution des phonons sur la diffusion RIXS.Nous commençons notre travail en considérant uniquement l’interaction trou de coeur-phonon dans le contexte de la spectroscopie par photoémission de rayons X. Nous combinons un calcul ab-initio de la fonction de réponse en espace réel avec des techniques de fonctions de Green à plusieurs corps pour reproduire les bandes latérales vibrationnelles dans les molécules SiX4 (X = H, F). L'approche que nous avons développée peut être appliquée aux matériaux cristallins.Nous examinons ensuite la contribution des phonons aux spectres d'absorption des rayons X. Contrairement aux excitations chargées générées par la photoémission par rayons X, l'absorption des rayons X crée une excitation neutre que nous approchons en tant que trou de cœur et électron excité. Nous résolvons d’abord la partie électronique du problème au niveau de l’équation de Bethe-Salpeter, puis nous habillons la quasi-particule excitonique à 2 particules résultante avec les interactions exciton-phonon en utilisant l’Ansatz des cumulants. La viabilité de cette méthode a été testée en calculant le seuil K XAS de la molécule N2 et le seuil K d’Oxygène de l’acétone. Les spectres vibrationnels obtenus concordent avec les résultats expérimentaux.Enfin, nous construisons une formulation hybride de la section transversale RIXS qui préserve la sommation explicite sur un petit nombre d'états finals, mais remplace la sommation sur les états intermédiaires, ce qui pourrait être extrêmement coûteux, par une fonction de Green. Nous avons obtenu un développement de la fonction de Green et… Advisors/Committee Members: Brookes, Nicholas (thesis director), Gilmore, Keith (thesis director).

Subjects/Keywords: RIXS; Les fonctions de Green; Interaction électron-Phonon; Interaction exciton-Phonon; RIXS; Green's functions; Electron-Phonon interactions; Exciton-Phonon interaction; 530

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APA (6^th Edition):

Geondzhian, A. (2018). Resonant inelastic X-ray scattering as a probe of exciton-phonon coupling : Diffusion inélastique résonante de rayons X en tant que sonde du couplage excitonphonon. (Doctoral Dissertation). Université Grenoble Alpes (ComUE). Retrieved from http://www.theses.fr/2018GREAY077

Chicago Manual of Style (16^th Edition):

Geondzhian, Andrey. “Resonant inelastic X-ray scattering as a probe of exciton-phonon coupling : Diffusion inélastique résonante de rayons X en tant que sonde du couplage excitonphonon.” 2018. Doctoral Dissertation, Université Grenoble Alpes (ComUE). Accessed April 13, 2021. http://www.theses.fr/2018GREAY077.

MLA Handbook (7^th Edition):

Geondzhian, Andrey. “Resonant inelastic X-ray scattering as a probe of exciton-phonon coupling : Diffusion inélastique résonante de rayons X en tant que sonde du couplage excitonphonon.” 2018. Web. 13 Apr 2021.

Vancouver:

Geondzhian A. Resonant inelastic X-ray scattering as a probe of exciton-phonon coupling : Diffusion inélastique résonante de rayons X en tant que sonde du couplage excitonphonon. [Internet] [Doctoral dissertation]. Université Grenoble Alpes (ComUE); 2018. [cited 2021 Apr 13]. Available from: http://www.theses.fr/2018GREAY077.

Council of Science Editors:

Geondzhian A. Resonant inelastic X-ray scattering as a probe of exciton-phonon coupling : Diffusion inélastique résonante de rayons X en tant que sonde du couplage excitonphonon. [Doctoral Dissertation]. Université Grenoble Alpes (ComUE); 2018. Available from: http://www.theses.fr/2018GREAY077

Temple University

5. Yang, Xiaodong. Effects of Electron-Phonon Interaction in Metals.

Degree: PhD, 2010, Temple University

URL: http://digital.library.temple.edu/u?/p245801coll10,83903

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Physics

Phonons and electrons are two types of excitations which are responsible for many properties of condensed matter materials. The interaction between them plays an… (more)

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Physics

Phonons and electrons are two types of excitations which are responsible for many properties of condensed matter materials. The interaction between them plays an important role in condensed matter physics. In this thesis we present some theoretical investigations of the effects due to the interactions between phonons and electrons interactions. We show evidence that a structural martensitic transition is related to significant changes in the electronic structure, as revealed in thermodynamic measurements made in high magnetic fields. The effect of the magnetic field is considered unusual, as many influential investigations of martensitic transitions have emphasized that the structural transitions are primarily lattice dynamical and are driven by the entropy due to the phonons. We provide a theoretical frame-work which can be used to describe the effect of a magnetic field on the lattice dynamics in which the field dependence originates from the dielectric constant. The temperature-dependence of the phonon spectrum of alpha-uranium has recently been measured by Manley et al. using inelastic neutron scattering and x-ray scattering techniques. Although there is scant evidence of anharmonic interactions, the phonons were reported to show some softening of the optic modes at the zone boundary. The same group of authors later reported that an extra vibrational mode was observed to form at a temperature above 450 K. The existence of the proposed new mode is inconsistent with the usual theory of harmonic phonons, as applied to a structure composed of a monoclinic Bravais lattice with a two-atom basis. We investigate the effect that the f electron-phonon interaction has on the phonon spectrum and its role on the possible formation of a breathing mode of mixed electronic and phonon character. We examine the model by using Green’s function techniques to obtain the phonon spectral density. Some materials undergo phase transitions from a high temperature state with periodic translational invariance to a state in which the electronic charge density is modulated periodically. The wave vector of the modulation may be either commensurate or incommensurate with the reciprocal lattice vectors of the high temperature structure. In the case of an incommensurate charge density wave, the system supports phason excitation. For an incommensurate state, the new ground state has a lower symmetry than the high temperature state since the charge density does not have long-ranged periodic translational order. If the metal is ideal (with no impurities), a charge density wave should be able to slide throughout the crystal without resistance, resulting in current flow similar to that of a superconductor. The phason is an excitation of the charge density wave which is related to the collective motion of electrons. We estimate the phason density of states, and the phason contribution to the specific heat. Angle-resolved photoemission experiments have been performed on USb2, and very narrow quasiparticle peaks have been …

Advisors/Committee Members: Riseborough, Peter, Yuen, Tan, Metz, Andreas, Mendoza, Gerardo A..

Subjects/Keywords: Physics, Condensed Matter; Physics, Theory; Electron; Phonon; Interactions; Phonon Anomalies; Quasiparticle

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APA (6^th Edition):

Yang, X. (2010). Effects of Electron-Phonon Interaction in Metals. (Doctoral Dissertation). Temple University. Retrieved from http://digital.library.temple.edu/u?/p245801coll10,83903

Chicago Manual of Style (16^th Edition):

Yang, Xiaodong. “Effects of Electron-Phonon Interaction in Metals.” 2010. Doctoral Dissertation, Temple University. Accessed April 13, 2021. http://digital.library.temple.edu/u?/p245801coll10,83903.

MLA Handbook (7^th Edition):

Yang, Xiaodong. “Effects of Electron-Phonon Interaction in Metals.” 2010. Web. 13 Apr 2021.

Vancouver:

Yang X. Effects of Electron-Phonon Interaction in Metals. [Internet] [Doctoral dissertation]. Temple University; 2010. [cited 2021 Apr 13]. Available from: http://digital.library.temple.edu/u?/p245801coll10,83903.

Council of Science Editors:

Yang X. Effects of Electron-Phonon Interaction in Metals. [Doctoral Dissertation]. Temple University; 2010. Available from: http://digital.library.temple.edu/u?/p245801coll10,83903

6. Tlili, Amani. The effect of a partial nanocrystallization on the transport properties of amorphous/crystalline composites : L’effet d’une nanocristallisation partielle sur les propriétés de transport dans les composites amorphe/cristal.

Degree: Docteur es, Physique de la matière condensée, 2017, Lyon

URL: http://www.theses.fr/2017LYSE1322

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Les besoins technologiques toujours grandissants dans la société moderne suscitent la nécessité de développer des matériaux multifonctionnels innovants. Ceci est vrai surtout dans des domaines… (more)

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Les besoins technologiques toujours grandissants dans la société moderne suscitent la nécessité de développer des matériaux multifonctionnels innovants. Ceci est vrai surtout dans des domaines de pointe, tels que la microélectronique et la conversion d'énergie, où on demande aux matériaux de limiter la dissipation de chaleur tout en ayant de bonnes propriétés électroniques.L'optimisation d'un tel type de matériaux est toutefois complexe: une forte réduction de la conductivité thermique se fait en général aux dépenses de la conductivité électrique. Une stratégie qui a été récemment introduite est de développer des matériaux hétérogènes à l'échelle nanométrique, dits « nanocomposites ». Malgré le potentiel dont ils ont déjà fait preuve, à ce jour la compréhension fondamentale de leurs propriétés reste encore limitée. Dans cette thèse nous présentons une étude fondamentale des propriétés de transport dans des composites basés sur une matrice amorphe contenant des inclusions cristallines de tailles nanométriques, afin d'acquérir une compréhension microscopique des mécanismes en jeu. Pour ce faire, nous avons effectué une étude expérimentale dans deux composites intermétalliques, un verre métallique et un verre chalcogénure, obtenus par cristallisation directe du verre. Nous avons pu mettre en évidence un comportement fortement dépendant du contraste de propriétés entre la matrice vitreuse et les inclusions cristallines. Nos conclusions ont trouvé confirmation dans des simulations numériques par dynamique moléculaire que nous avons effectué' sur des systèmes modèles, qui ont en effet permis de mettre en évidence l'effet d'un contraste de rigidité sur les propriétés vibrationnelles de ce type de composite

Face to the growing technological needs in the modern society, the need has arisen of developing novel multifunctional materials, able to simultaneously assure different functions.This is especially important in advanced technologies, such as microelectronics and energy harvesting, where heat dissipation reduction is essential, while keeping good electrical properties.Optimizing such materials represents however a challenging task: lowering thermal conductivity generally implies lowering the electrical conductivity as well. A new strategy has recently aroused consisting in exploiting heterogeneous materials at the nanoscale, so-called “nanocomposites”. Despite their great potential, the fundamental understanding of their properties is still lacking.In this thesis, we present a fundamental investigation of the transport properties in composites made of nano-inclusions embedded in an amorphous matrix, aimed to get a microscopic insight into the mechanisms ruling transport in such materials.To this purpose, we have carried on an experimental study in two intermetallic composites, based on a metallic glass and a chalcogenide glass, where crystalline inclusions were directly obtained from the glass temperature-induced recrystallization.We find that transport behavior is strongly dependent on the properties’ contrast between…

Advisors/Committee Members: Giordano, Valentina (thesis director), Tanguy, Anne (thesis director).

Subjects/Keywords: Verre; Transport; Phonon; Composite; Glass; Transport; Phonon; Composite; 530.4

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APA (6^th Edition):

Tlili, A. (2017). The effect of a partial nanocrystallization on the transport properties of amorphous/crystalline composites : L’effet d’une nanocristallisation partielle sur les propriétés de transport dans les composites amorphe/cristal. (Doctoral Dissertation). Lyon. Retrieved from http://www.theses.fr/2017LYSE1322

Chicago Manual of Style (16^th Edition):

Tlili, Amani. “The effect of a partial nanocrystallization on the transport properties of amorphous/crystalline composites : L’effet d’une nanocristallisation partielle sur les propriétés de transport dans les composites amorphe/cristal.” 2017. Doctoral Dissertation, Lyon. Accessed April 13, 2021. http://www.theses.fr/2017LYSE1322.

MLA Handbook (7^th Edition):

Tlili, Amani. “The effect of a partial nanocrystallization on the transport properties of amorphous/crystalline composites : L’effet d’une nanocristallisation partielle sur les propriétés de transport dans les composites amorphe/cristal.” 2017. Web. 13 Apr 2021.

Vancouver:

Tlili A. The effect of a partial nanocrystallization on the transport properties of amorphous/crystalline composites : L’effet d’une nanocristallisation partielle sur les propriétés de transport dans les composites amorphe/cristal. [Internet] [Doctoral dissertation]. Lyon; 2017. [cited 2021 Apr 13]. Available from: http://www.theses.fr/2017LYSE1322.

Council of Science Editors:

Tlili A. The effect of a partial nanocrystallization on the transport properties of amorphous/crystalline composites : L’effet d’une nanocristallisation partielle sur les propriétés de transport dans les composites amorphe/cristal. [Doctoral Dissertation]. Lyon; 2017. Available from: http://www.theses.fr/2017LYSE1322

7. Han, Haoxue. Effect of phonon interference on the thermal conductivity and heat carriers : Effets d'interférences des phonons sur la conductivité thermique et les porteurs de chaleur.

Degree: Docteur es, Thermique, 2015, Université Paris-Saclay (ComUE)

URL: http://www.theses.fr/2015SACLC002

► L'interférence des ondes de phonon peut modifier le spectre de phonon et ainsi la vitesse de groupe et la population de phonon. Ces interférences permettent… (more)

▼ L'interférence des ondes de phonon peut modifier le spectre de phonon et ainsi la vitesse de groupe et la population de phonon. Ces interférences permettent de manipuler le flux d'énergie thermique en contrôlant la conductivité thermique et en utilisant les miroirs pour réfléchir les phonons. L'application technologique d'interférence de phonons dans les matériaux, par exemple la conversion renforcée thermoélectrique d'énergie et l'isolation améliorée thermique, a propulsé l'exploration des matériaux avec les interférences de phonons plus efficace.Dans un premier temps, nous proposons une nouvelle approche pour démontrer que la chaleur dans les solides peut être manipuler comme la lumière. Nous contrôlons avec précision le flux thermique par un métamatériau à l'échelle atomique qui comporte des défauts dans le réseau cristallin. L'interférence destructive entre les ondes de chaleur en suivant différents chemins mène à la réflexion totale de phonon et à une réduction remarquable de la conductance thermique. En exploitant cette interférence, nous modélisons une possibilité contre-intuitif de transport thermique: plus de chaleur est bloquée par l'ouverture des chaînes additionnelles de phonon. Le métamateriau thermique est un bon candidat de miroir atomique thermique de haute finesse. Nous renforçons la compréhension sur le contrôle cohérente des phonons qui peuvent être appliquée à la fois au son et à la propagation de chaleur.Dans un deuxième temps, nous introduisons un nano condensateur ultra-compacte de phonons cohérents formé par les miroirs d'interférence de haute finesse basée sur le métamatériau semi-conducteur à l'échelle atomique.Nos simulations de dynamique moléculaire montrent que le nano condensateur stocke les ondes monochromatiques térahertz, qui peuvent être utilisés pour un laser de phonon - l'émission de phonons cohérents. Un laser de phonon soit d'une ou de deux couleurs peut être réalisé en fonction de la géométrie du nano dispositif. Le stockage des phonons cohérents peut être réalisé par le refroidissement de la nano condensateur initialement thermalisé à la température ambiante ou par la technique pump-sonde. Le rétrécissement de la largeur de raie et de le nombre relatif de participation de phonon confirme un confinement dans la nanocavité par une quantité extrêmement faible de défauts de résonance. L'émission des faisceaux acoustiques cohérents en térahertz de la nano condensateur peuvent être réalisés en appliquant une contrainte réversible accordable qui décale les fréquences d'antirésonance.Enfin, nous étudions l'effet d'interférences destructrice de phonon à deux-chemin induite par les forces interatomiques de longue portée sur la conductance thermique et la conductivité d'un alliage silicium-germanium par des calculs atomiques. La conductance thermique à travers un plan atomique de germanium dans le réseau de silicium est sensiblement réduit par l'interférence destructrice du chemin de phonon entre les voisins les plus proches avec l'interaction directe contournant les atomes de défauts.… Advisors/Committee Members: Volz, Sebastian (thesis director).

Subjects/Keywords: Transport thermique; Dynamique moléculaire; Phonon; Thermal transport; Molecular dynamics; Phonon

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APA (6^th Edition):

Han, H. (2015). Effect of phonon interference on the thermal conductivity and heat carriers : Effets d'interférences des phonons sur la conductivité thermique et les porteurs de chaleur. (Doctoral Dissertation). Université Paris-Saclay (ComUE). Retrieved from http://www.theses.fr/2015SACLC002

Chicago Manual of Style (16^th Edition):

Han, Haoxue. “Effect of phonon interference on the thermal conductivity and heat carriers : Effets d'interférences des phonons sur la conductivité thermique et les porteurs de chaleur.” 2015. Doctoral Dissertation, Université Paris-Saclay (ComUE). Accessed April 13, 2021. http://www.theses.fr/2015SACLC002.

MLA Handbook (7^th Edition):

Han, Haoxue. “Effect of phonon interference on the thermal conductivity and heat carriers : Effets d'interférences des phonons sur la conductivité thermique et les porteurs de chaleur.” 2015. Web. 13 Apr 2021.

Vancouver:

Han H. Effect of phonon interference on the thermal conductivity and heat carriers : Effets d'interférences des phonons sur la conductivité thermique et les porteurs de chaleur. [Internet] [Doctoral dissertation]. Université Paris-Saclay (ComUE); 2015. [cited 2021 Apr 13]. Available from: http://www.theses.fr/2015SACLC002.

Council of Science Editors:

Han H. Effect of phonon interference on the thermal conductivity and heat carriers : Effets d'interférences des phonons sur la conductivité thermique et les porteurs de chaleur. [Doctoral Dissertation]. Université Paris-Saclay (ComUE); 2015. Available from: http://www.theses.fr/2015SACLC002

8. Levard, Hugo. Ingénierie phononique pour les cellules solaires à porteurs chauds : Phonon engineering for hot-carrier solar cells.

Degree: Docteur es, Physique et chimie des matériaux, 2015, Université Pierre et Marie Curie – Paris VI

URL: http://www.theses.fr/2015PA066013

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Cette thèse traite des problématiques fondamentales liées aux phonons dans le cadre des cellules solaires à porteurs chauds. Ce concept appartient aux technologies photo-voltaïques dites… (more)

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Cette thèse traite des problématiques fondamentales liées aux phonons dans le cadre des cellules solaires à porteurs chauds. Ce concept appartient aux technologies photo-voltaïques dites de troisième génération, et vise à l’extraction des porteurs de chargesphotogénérés non-encore à l’équilibre thermique avec le réseau cristallin, conduisant àun rendement théorique maximum de l’ordre de la limite thermodynamique. Un des enjeuxmajeurs est ainsi le ralentissement du refroidissement des porteurs, refroidissement qui setraduit principalement par l’émission de phonon LO via l’interactions électron-phonon.En plus de l’idée d’écranter ce dernier processus, une approche consiste à concevoir unmatériau absorbeur dans lequel le phonon LO présente un temps de vie intrinsèque pluslong qu’il ne l’est dans les matériaux classiques, favorisant ainsi sa réabsorption par lesporteurs. Dans une première partie, et utilisant la théorie de la fonctionnelle densité per-turbée, la décoposition du phonon LO est étudiée en terme d'états finaux disponibles. Suit une discussion sur le calcul du temps de vie de ces phonons, et sur la possibilité d’atteindre les critères phononiques définis comme suffisants. Dans une deuxième partie, une étude de l’interaction électron-phonon est menée dans les super-réseaux. La constante de couplage est reliée au champ électriquemacroscopique induit par le phonon LO, de sorte à pourvoir précisément rendre compte deson anisotropie. Il apparaît que la dimensionalité des populations électroniques et phononiques est différemment affectée. Cette étude appelle à développer l’analyse de ce type de structure dans le cadre des cellules à porteurs chauds.

This thesis deals with fundamental issues related to phonons in hot-carrier solar cells, athird generation photovoltaic technology. This concept aims at extracting photogeneratedcharge carriers before their reach a thermal equilibrium with the lattice, and exhibits a the-oretical efficiency close to thermodynamic limit. One of the main issue is to hinder carriercooling, which occurs through LO-phonon emission. In addition to the idea of screeningthe electron-phonon interaction, one approach consists in designing an absorber in which theLO-phonon has an intrinsic lifetime longer than what it is in conventional materials, en-hancing the rate of its reabsorption by the carriers. The LO-phonon decay and lifetimeis first investigated in semiconductors within density functional perturbation theory. Spe-cific criteria for relevant absorbing materials choosing, from a phonon point of view, arederived. A full study of the LO-phonon lifetime is performed on a singular material, andthe possibility to achieve the sufficient phononic requierements is discussed. Secondly, theabove-mentioned electron-phonon interaction is modelled in superlattices. The couplingstrength is related to the LO-phonon induced macroscopic electric field, which allows tostudy the directional dependence of the phonon emission. The latter reveals to differentlyaffect the dimensionality of the electronic and…

Advisors/Committee Members: Guillemoles, Jean-François (thesis director).

Subjects/Keywords: Photovoltaïque; Phonon; Ab-initio; Semiconducteur; Physique-numérique; DFPT; Photovoltaic; Phonon; 530.416

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Levard, H. (2015). Ingénierie phononique pour les cellules solaires à porteurs chauds : Phonon engineering for hot-carrier solar cells. (Doctoral Dissertation). Université Pierre et Marie Curie – Paris VI. Retrieved from http://www.theses.fr/2015PA066013

Chicago Manual of Style (16^th Edition):

Levard, Hugo. “Ingénierie phononique pour les cellules solaires à porteurs chauds : Phonon engineering for hot-carrier solar cells.” 2015. Doctoral Dissertation, Université Pierre et Marie Curie – Paris VI. Accessed April 13, 2021. http://www.theses.fr/2015PA066013.

MLA Handbook (7^th Edition):

Levard, Hugo. “Ingénierie phononique pour les cellules solaires à porteurs chauds : Phonon engineering for hot-carrier solar cells.” 2015. Web. 13 Apr 2021.

Vancouver:

Levard H. Ingénierie phononique pour les cellules solaires à porteurs chauds : Phonon engineering for hot-carrier solar cells. [Internet] [Doctoral dissertation]. Université Pierre et Marie Curie – Paris VI; 2015. [cited 2021 Apr 13]. Available from: http://www.theses.fr/2015PA066013.

Council of Science Editors:

Levard H. Ingénierie phononique pour les cellules solaires à porteurs chauds : Phonon engineering for hot-carrier solar cells. [Doctoral Dissertation]. Université Pierre et Marie Curie – Paris VI; 2015. Available from: http://www.theses.fr/2015PA066013

NSYSU

9. Weng, Meng-Shiung. Investigation of Dynamic Behavior of Gold Nanowire By Molecular Dynamics Simulation Method.

Degree: Master, Mechanical and Electro-Mechanical Engineering, 2006, NSYSU

URL: http://etd.lib.nsysu.edu.tw/ETD-db/ETD-search/view_etd?URN=etd-0907106-145255

► The molecular dynamics is employed to investigate the dynamical behavior of helical multi-shell gold nanowire with diameter < 2nm . The study can be arranged… (more)

Subjects/Keywords: phonon; Gold Nanowire

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Weng, M. (2006). Investigation of Dynamic Behavior of Gold Nanowire By Molecular Dynamics Simulation Method. (Thesis). NSYSU. Retrieved from http://etd.lib.nsysu.edu.tw/ETD-db/ETD-search/view_etd?URN=etd-0907106-145255

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Chicago Manual of Style (16^th Edition):

Weng, Meng-Shiung. “Investigation of Dynamic Behavior of Gold Nanowire By Molecular Dynamics Simulation Method.” 2006. Thesis, NSYSU. Accessed April 13, 2021. http://etd.lib.nsysu.edu.tw/ETD-db/ETD-search/view_etd?URN=etd-0907106-145255.

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MLA Handbook (7^th Edition):

Weng, Meng-Shiung. “Investigation of Dynamic Behavior of Gold Nanowire By Molecular Dynamics Simulation Method.” 2006. Web. 13 Apr 2021.

Vancouver:

Weng M. Investigation of Dynamic Behavior of Gold Nanowire By Molecular Dynamics Simulation Method. [Internet] [Thesis]. NSYSU; 2006. [cited 2021 Apr 13]. Available from: http://etd.lib.nsysu.edu.tw/ETD-db/ETD-search/view_etd?URN=etd-0907106-145255.

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Council of Science Editors:

Weng M. Investigation of Dynamic Behavior of Gold Nanowire By Molecular Dynamics Simulation Method. [Thesis]. NSYSU; 2006. Available from: http://etd.lib.nsysu.edu.tw/ETD-db/ETD-search/view_etd?URN=etd-0907106-145255

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10. Lu, Simon. Mode-Resolved Thermal Transport Across Semiconductor Heterostructures.

Degree: 2016, Carnegie Mellon University

URL: http://repository.cmu.edu/dissertations/708

► Thermal transport across three-dimensional Lennard-Jones superlattices, two-dimensional heterostructures of graphene and hexagonal boron nitride (hBN), and in C60 molecular crystals is studied atomistically. The first… (more)

▼ Thermal transport across three-dimensional Lennard-Jones superlattices, two-dimensional heterostructures of graphene and hexagonal boron nitride (hBN), and in C60 molecular crystals is studied atomistically. The first two systems are studied as finite junctions placed between bulk leads, while the molecular crystal is studied as a bulk. Two computational methods are used: molecular dynamics (MD) simulations and harmonic lattice dynamics calculations in conjunction with the scattering boundary method (SBM). In Lennard-Jones superlattice junctions with a superlattice period of four atomic monolayers at low temperatures, those with mass-mismatched leads have a greater thermal conductance than those with mass-matched leads. We attribute this lead effect to interference between and the ballistic transport of emergent junction vibrational modes. The lead effect diminishes when the temperature is increased, when the superlattice period is increased, and when interfacial disorder is introduced, and is reversed in the harmonic limit. In graphene-hBN heterostructure junctions, the thermal conductance is dominated by acoustic phonon modes near the Brillouin zone center that have high group velocity, population, and transmission coefficient. Out-of-plane modes make their most significant contributions at low frequencies, whereas in-plane modes contribute across the frequency spectrum. Finite-length superlattice junctions between graphene and hBN leads have a lower thermal conductance than comparable junctions between two graphene leads due to lack of transmission in the hBN phonon band gap. The thermal conductances of bilayer systems differ by less that 10% from their single-layer counterparts on a per area basis, in contrast to the strong thermal conductivity reduction when moving to from single- to multi-layer graphene. We model C60 molecules using the polymer consistent force-field and compute the single molecule vibrational spectrum and heat capacity. In the face-center cubic C60 molecular crystal at a temperature of 300 K, we find three frequency peaks in the center-of-mass translations at 20, 30 and 38 cm􀀀1, agreeing with the average frequencies of the three acoustic branches of the frozen phonon model of the same system and suggesting that a phonon description of center-of-mass translations. We use both direct method and Green- Kubo MD simulations to predict the thermal conductivity of the molecular crystals at a temperature of 300 K. We find that the thermal conductivity of the molecular crystal is 20 to 50% lower than that of a reduced order model where only molecular center-ofmass translations are present, suggesting that molecular vibrations and rotations act as significant scattering sources for the center-of-mass phonons.

Subjects/Keywords: Heterostructures; Interfaces; Nanoscale thermal transport; Phonon transport

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Lu, S. (2016). Mode-Resolved Thermal Transport Across Semiconductor Heterostructures. (Thesis). Carnegie Mellon University. Retrieved from http://repository.cmu.edu/dissertations/708

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Chicago Manual of Style (16^th Edition):

Lu, Simon. “Mode-Resolved Thermal Transport Across Semiconductor Heterostructures.” 2016. Thesis, Carnegie Mellon University. Accessed April 13, 2021. http://repository.cmu.edu/dissertations/708.

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MLA Handbook (7^th Edition):

Lu, Simon. “Mode-Resolved Thermal Transport Across Semiconductor Heterostructures.” 2016. Web. 13 Apr 2021.

Vancouver:

Lu S. Mode-Resolved Thermal Transport Across Semiconductor Heterostructures. [Internet] [Thesis]. Carnegie Mellon University; 2016. [cited 2021 Apr 13]. Available from: http://repository.cmu.edu/dissertations/708.

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Council of Science Editors:

Lu S. Mode-Resolved Thermal Transport Across Semiconductor Heterostructures. [Thesis]. Carnegie Mellon University; 2016. Available from: http://repository.cmu.edu/dissertations/708

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Carnegie Mellon University

11. Parrish, Kevin Dale. Phonon Scattering and Confinement in Crystalline Films.

Degree: 2017, Carnegie Mellon University

URL: http://repository.cmu.edu/dissertations/1034

► The operating temperature of energy conversion and electronic devices affects their efficiency and efficacy. In many devices, however, the reference values of the thermal properties… (more)

▼ The operating temperature of energy conversion and electronic devices affects their efficiency and efficacy. In many devices, however, the reference values of the thermal properties of the materials used are no longer applicable due to processing techniques performed. This leads to challenges in thermal management and thermal engineering that demand accurate predictive tools and high fidelity measurements. The thermal conductivity of strained, nanostructured, and ultra-thin dielectrics are predicted computationally using solutions to the Boltzmann transport equation. Experimental measurements of thermal diffusivity are performed using transient grating spectroscopy. The thermal conductivities of argon, modeled using the Lennard-Jones potential, and silicon, modeled using density functional theory, are predicted under compressive and tensile strain from lattice dynamics calculations. The thermal conductivity of silicon is found to be invariant with compression, a result that is in disagreement with previous computational efforts. This difference is attributed to the more accurate force constants calculated from density functional theory. The invariance is found to be a result of competing effects of increased phonon group velocities and decreased phonon lifetimes, demonstrating how the anharmonic contribution of the atomic potential can scale differently than the harmonic contribution. Using three Monte Carlo techniques, the phonon-boundary scattering and the subsequent thermal conductivity reduction are predicted for nanoporous silicon thin films. The Monte Carlo techniques used are free path sampling, isotropic ray-tracing, and a new technique, modal ray-tracing. The thermal conductivity predictions from all three techniques are observed to be comparable to previous experimental measurements on nanoporous silicon films. The phonon mean free paths predicted from isotropic ray-tracing, however, are unphysical as compared to those predicted by free path sampling. Removing the isotropic assumption, leading to the formulation of modal ray-tracing, corrects the mean free path distribution. The effect of phonon line-of-sight is investigated in nanoporous silicon films using free path sampling. When the line-of-sight is cut off there is a distinct change in thermal conductivity versus porosity. By analyzing the free paths of an obstructed phonon mode, it is concluded that the trend change is due to a hard upper limit on the free paths that can exist due to the nanopore geometry in the material. The transient grating technique is an optical contact-less laser based experiment for measuring the in-plane thermal diffusivity of thin films and membranes. The theory of operation and physical setup of a transient grating experiment is detailed. The procedure for extracting the thermal diffusivity from the raw experimental signal is improved upon by removing arbitrary user choice in the fitting parameters used and constructing a parameterless error minimizing procedure. The thermal conductivity of ultra-thin argon films modeled…

Subjects/Keywords: Confinement; Nanotechnology; Phonon; Silicon; Thermal conductivity

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APA (6^th Edition):

Parrish, K. D. (2017). Phonon Scattering and Confinement in Crystalline Films. (Thesis). Carnegie Mellon University. Retrieved from http://repository.cmu.edu/dissertations/1034

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Chicago Manual of Style (16^th Edition):

Parrish, Kevin Dale. “Phonon Scattering and Confinement in Crystalline Films.” 2017. Thesis, Carnegie Mellon University. Accessed April 13, 2021. http://repository.cmu.edu/dissertations/1034.

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MLA Handbook (7^th Edition):

Parrish, Kevin Dale. “Phonon Scattering and Confinement in Crystalline Films.” 2017. Web. 13 Apr 2021.

Vancouver:

Parrish KD. Phonon Scattering and Confinement in Crystalline Films. [Internet] [Thesis]. Carnegie Mellon University; 2017. [cited 2021 Apr 13]. Available from: http://repository.cmu.edu/dissertations/1034.

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Council of Science Editors:

Parrish KD. Phonon Scattering and Confinement in Crystalline Films. [Thesis]. Carnegie Mellon University; 2017. Available from: http://repository.cmu.edu/dissertations/1034

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12. Sinito, Chiara. Propriétés magnéto-optiques de nanocristaux de CdSe individuels à basse température : Magneto-optical properties of single CdSe nanocrystals at low temperature.

Degree: Docteur es, Lasers, matière et nanosciences, 2014, Bordeaux

URL: http://www.theses.fr/2014BORD0282

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Les applications émergentes des nanocristaux de CdSe nécessitent une compréhension approfondie des propriétés d’émission et de relaxation des sous-niveaux de structure fine de l’exciton de… (more)

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Les applications émergentes des nanocristaux de CdSe nécessitent une compréhension approfondie des propriétés d’émission et de relaxation des sous-niveaux de structure fine de l’exciton de bord de bande. Cette thèse porte sur l’étude spectroscopique de nanocristaux individuels de CdSe présentant une photostabilité remarquable aux températures cryogéniques. La distribution spectrale de leur photoluminescence en fonction de la température et d’un champ magnétique appliqué fournit une signature précise des niveaux de plus basse énergie, révélatrice de leur morphologie et leur structure cristalline. Une méthode d’excitation de la luminescence de haute résolution spectrale a été développée pour sonder la totalité des niveaux de structure fine. Les raies de recombinaison des huit états ont ainsi été résolues pour la première fois dans une situation de levée totale de dégénérescence produite par l’anisotropie des nanocristaux et l’application d’un champ magnétique. L’excitation sélective des nanocristaux dans les niveaux supérieurs de la structure fine permet aussi d’étudier les mécanismes de relaxation de spin entre les branches excitoniques à trou lourd et à trou léger. Des canaux de relaxation sélectifs peuvent notamment être mis à profit pour préparer un nanocristal dans un niveau quantique unique.Des nanocristaux à double coque ont été conçus pour être efficacement photo-chargés, produisant une émission stable à partir de l’exciton chargé (trion) à la température de l’hélium liquide. La recombinaison du trion est purement radiative, avec une signature spectrale caractérisée par une raie d’émission sans phonon unique et intense. Sous champ magnétique, son éclatement en quatre composantes Zeeman livre les facteurs de Landé de l’électron et du trou. L’analyse des poids de ces composantes permet aussi de trouver le taux de relaxation de spin du trion et le signe de sa charge. Une inhibition remarquable de la relaxation de spin se produit lorsque l’éclatement Zeeman est inférieur à l’énergie du premier mode de phonons acoustiques du nanocristal.

The development of emerging applications of CdSe nanocrystals requires a detailed understanding of the band-edge exciton fine structure and relaxation pathways. This thesis is focused on cryogenic spectroscopy of single nanocrystal with a remarkable photostability. Photoluminescence spectra as a function of temperature and under external magnetic fields provide a spectral fingerprint of the low energy sub-levels, revealing the morphology and the crystal structure of individual nanocrystals. In order to probe the entire band-edge exciton fine structure, a high resolution luminescence excitation technique has been developed. Zeeman and anisotropy-induced splittings are used to reveal the entire 8-state band-edge fine structure, enabling complete comparison with band-edge exciton models. State selective excitation allows the preparation of single quantum states. It is also used to map the hole spin relaxation pathways between the fine structure sub-levels.Charged quantum dots…

Advisors/Committee Members: Lounis, Brahim (thesis director), Tamarat, Philippe (thesis director).

Subjects/Keywords: Nanocristaux colloïdaux; Photoluminescence; Excition de bord de bande; Trion; Structure fine; Phonon optique; Phonon acoustique; Colloidal nanocrystals; Photoluminescence; Band-edge exciton; Trion; Fine structure; Optical phonon; Acoustic phonon

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APA (6^th Edition):

Sinito, C. (2014). Propriétés magnéto-optiques de nanocristaux de CdSe individuels à basse température : Magneto-optical properties of single CdSe nanocrystals at low temperature. (Doctoral Dissertation). Bordeaux. Retrieved from http://www.theses.fr/2014BORD0282

Chicago Manual of Style (16^th Edition):

Sinito, Chiara. “Propriétés magnéto-optiques de nanocristaux de CdSe individuels à basse température : Magneto-optical properties of single CdSe nanocrystals at low temperature.” 2014. Doctoral Dissertation, Bordeaux. Accessed April 13, 2021. http://www.theses.fr/2014BORD0282.

MLA Handbook (7^th Edition):

Sinito, Chiara. “Propriétés magnéto-optiques de nanocristaux de CdSe individuels à basse température : Magneto-optical properties of single CdSe nanocrystals at low temperature.” 2014. Web. 13 Apr 2021.

Vancouver:

Sinito C. Propriétés magnéto-optiques de nanocristaux de CdSe individuels à basse température : Magneto-optical properties of single CdSe nanocrystals at low temperature. [Internet] [Doctoral dissertation]. Bordeaux; 2014. [cited 2021 Apr 13]. Available from: http://www.theses.fr/2014BORD0282.

Council of Science Editors:

Sinito C. Propriétés magnéto-optiques de nanocristaux de CdSe individuels à basse température : Magneto-optical properties of single CdSe nanocrystals at low temperature. [Doctoral Dissertation]. Bordeaux; 2014. Available from: http://www.theses.fr/2014BORD0282

13. El-Jallal, Said. Cristaux phoxoniques et propriétés optomécaniques : interaction des photons et des phonons : Phoxonic crystals and optomechanical properties : interaction of photons and phonons.

Degree: Docteur es, Micro et Nanotechnologies, Acoustique et Télécommunications, 2015, Université Lille I – Sciences et Technologies

URL: http://www.theses.fr/2015LIL10047

►

Dans cette thèse, on étudie l’interaction optomécanique dans les cavités des cristaux phoxoniques définis comme des cristaux à la fois photonique et phononique. Ces structures… (more)

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Dans cette thèse, on étudie l’interaction optomécanique dans les cavités des cristaux phoxoniques définis comme des cristaux à la fois photonique et phononique. Ces structures périodiques peuvent présenter simultanément des bandes interdites absolues pour les ondes électromagnétiques et pour les ondes acoustiques. L’introduction de défauts tels qu’une cavité dans le cristal permet d’obtenir à la fois des photons et des phonons localisés. Ce confinement simultané des deux excitations à l’intérieur d’une même cavité permet d’exalter leur interaction et d’envisager de nouveaux dispositifs acousto-optiques à l’échelle submicronique. Nous avons étudié théoriquement cette interaction optomécanique dans différentes structures de cristaux phoxoniques (2D, plaques et nanoguide structuré). Nous avons mis en évidence l’effet du changement du matériau et de la longueur d’onde incidente sur le couplage optomécanique. Les résultats pour le nanoguide structuré ont été comparés à des résultats expérimentaux réalisés par nos partenaires. Enfin, le couplage phonon-plasmon est abordé à la fois en terme de premiers résultats et de perspective.

In this thesis, we study optomechanic interactions in phoxonic crystals which are defined as dual phononic/photonic crystals that can exhibit simultaneously phononic and photonic band gaps. The existence of absolute band gaps allows the simultaneous confinement of both waves that, in turn, can produce the enhancement of their interaction for the purpose of novel and high-performance optomechanical and acousto-optic devices and applications. A main objective is the modulation of light by acoustic waves when both excitations are confined inside the same cavity or propagate with a slow group velocity inside a waveguide. We have studied theoretically the optomechanic interactions in different (2D, slabs and strip) phoxonic crystals cavities. We have demonstrated the dependence of these optomechanic interactions as a function of both the nature of the material and the incoming optical wavelength. The results for strip waveguides have been compared with experimental results performed by our partners. Finally, as a perspective, we began to study the phonon-plasmon coupling.

Advisors/Committee Members: Pennec, Yan (thesis director).

Subjects/Keywords: Cristaux phoxoniques; Interactions photon-Phonon; 621.381 332

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APA (6^th Edition):

El-Jallal, S. (2015). Cristaux phoxoniques et propriétés optomécaniques : interaction des photons et des phonons : Phoxonic crystals and optomechanical properties : interaction of photons and phonons. (Doctoral Dissertation). Université Lille I – Sciences et Technologies. Retrieved from http://www.theses.fr/2015LIL10047

Chicago Manual of Style (16^th Edition):

El-Jallal, Said. “Cristaux phoxoniques et propriétés optomécaniques : interaction des photons et des phonons : Phoxonic crystals and optomechanical properties : interaction of photons and phonons.” 2015. Doctoral Dissertation, Université Lille I – Sciences et Technologies. Accessed April 13, 2021. http://www.theses.fr/2015LIL10047.

MLA Handbook (7^th Edition):

El-Jallal, Said. “Cristaux phoxoniques et propriétés optomécaniques : interaction des photons et des phonons : Phoxonic crystals and optomechanical properties : interaction of photons and phonons.” 2015. Web. 13 Apr 2021.

Vancouver:

El-Jallal S. Cristaux phoxoniques et propriétés optomécaniques : interaction des photons et des phonons : Phoxonic crystals and optomechanical properties : interaction of photons and phonons. [Internet] [Doctoral dissertation]. Université Lille I – Sciences et Technologies; 2015. [cited 2021 Apr 13]. Available from: http://www.theses.fr/2015LIL10047.

Council of Science Editors:

El-Jallal S. Cristaux phoxoniques et propriétés optomécaniques : interaction des photons et des phonons : Phoxonic crystals and optomechanical properties : interaction of photons and phonons. [Doctoral Dissertation]. Université Lille I – Sciences et Technologies; 2015. Available from: http://www.theses.fr/2015LIL10047

University of Ottawa

14. Anindya, Khalid. Interlayer Defect Effects on the Phonon Properties of Bilayer Graphene and its Nanoribbon .

Degree: 2020, University of Ottawa

URL: http://hdl.handle.net/10393/40411

► Phonon properties of AB (Bernal) stacked bilayer graphene (BLG) with various types of defects have been investigated theoretically. Forced Vibrational (FV) method has been employed… (more)

Subjects/Keywords: Bilayer; Graphene; Nanoribbon; Phonon; Vibrational properties

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APA (6^th Edition):

Anindya, K. (2020). Interlayer Defect Effects on the Phonon Properties of Bilayer Graphene and its Nanoribbon . (Thesis). University of Ottawa. Retrieved from http://hdl.handle.net/10393/40411

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Chicago Manual of Style (16^th Edition):

Anindya, Khalid. “Interlayer Defect Effects on the Phonon Properties of Bilayer Graphene and its Nanoribbon .” 2020. Thesis, University of Ottawa. Accessed April 13, 2021. http://hdl.handle.net/10393/40411.

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MLA Handbook (7^th Edition):

Anindya, Khalid. “Interlayer Defect Effects on the Phonon Properties of Bilayer Graphene and its Nanoribbon .” 2020. Web. 13 Apr 2021.

Vancouver:

Anindya K. Interlayer Defect Effects on the Phonon Properties of Bilayer Graphene and its Nanoribbon . [Internet] [Thesis]. University of Ottawa; 2020. [cited 2021 Apr 13]. Available from: http://hdl.handle.net/10393/40411.

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Council of Science Editors:

Anindya K. Interlayer Defect Effects on the Phonon Properties of Bilayer Graphene and its Nanoribbon . [Thesis]. University of Ottawa; 2020. Available from: http://hdl.handle.net/10393/40411

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University of New South Wales

15. Xia, Hongze. Theoretical Study and Characterisation of Hot Carrier Solar Cell Materials.

Degree: Photovoltaics & Renewable Energy Engineering, 2016, University of New South Wales

URL: http://handle.unsw.edu.au/1959.4/56396 ; https://unsworks.unsw.edu.au/fapi/datastream/unsworks:40661/SOURCE02?view=true

► Computational simulations of nitride materials and their corresponding multiple quantum well superlattices (MQW-SL) have been performed in an effort to search for suitable hot carrier… (more)

▼ Computational simulations of nitride materials and their corresponding multiple quantum well superlattices (MQW-SL) have been performed in an effort to search for suitable hot carrier absorbers for the Hot Carrier Solar Cell (HCSC). One goal of the study is to examine whether the suppression of the Klemens phonon decay mechanism truly can increase the lifetime of a non-equilibrium optical phonon population created by electron-phonon interactions. Another aspect of this study is to verify whether a MQW-SL could extend the lifetime of hot electrons by means of slow electron-phonon interactions or slow phonon decay processes. Bulk InN, GaN and a thin InN/GaN MQW-SL were simulated within the Density Functional Theory (DFT) framework in order to test those two speculations.Lattice vibrations of selected bulk materials were studied with both Density Functional Perturbation Theory (DFPT) and two semi-classical models, the Adiabatic Bond-Charge Model (ABCM) and the Valence Force Field Model. In this work, the parametrisation of the ABCM has been done for several binary compounds, including but not limited to InAs, GaAs, InN, GaN, GaP and SiC. Phonon dispersions of several MQW-SLs and Si Quantum Dot (QD) systems were predicted by the ABCM using force constants extracted from bulk materials.Two characterisation techniques have been applied, Inelastic X-ray Scattering (IXS) for measuring phonons and Transient Absorption (TA) for probing hot carrier dynamics in materials. Several samples were measured with IXS, including selected III-V arsenides, III-V nitrides, transition metal nitrides, and their MQW-SLs. A HfN thin film sputtered on MgO substrate was measured with ultra fast TA experiment.This work showed that electron-phonon interaction via deformation potential was slightly suppressed in an InN/GaN MQW SL compared to that in the bulk counterparts. The contributions to the optical phonon decay from non-Klemens mechanisms were comparable with the Klemens mechanism. The ABCM was shown to match well with DFT dispersions for the bulk materials and yielded good predictions for a strain balanced InGaAs/GaAsP MQW-SL as was verified by the IXS. The TA experiments performed on the HfN thin film suggested a nanosecond scale hot carrier lifetime. The hot carrier temperature was estimated to be 330 K using a temperature dynamic theory developed in this thesis. Advisors/Committee Members: Conibeer, Gavin, Photovoltaics & Renewable Energy Engineering, Faculty of Engineering, UNSW, Shrestha, Santosh, Photovoltaics & Renewable Energy Engineering, Faculty of Engineering, UNSW, Patterson, Robert, Photovoltaics & Renewable Energy Engineering, Faculty of Engineering, UNSW.

Subjects/Keywords: superlattice; DFT; phonon; many-body interaction

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APA (6^th Edition):

Xia, H. (2016). Theoretical Study and Characterisation of Hot Carrier Solar Cell Materials. (Doctoral Dissertation). University of New South Wales. Retrieved from http://handle.unsw.edu.au/1959.4/56396 ; https://unsworks.unsw.edu.au/fapi/datastream/unsworks:40661/SOURCE02?view=true

Chicago Manual of Style (16^th Edition):

Xia, Hongze. “Theoretical Study and Characterisation of Hot Carrier Solar Cell Materials.” 2016. Doctoral Dissertation, University of New South Wales. Accessed April 13, 2021. http://handle.unsw.edu.au/1959.4/56396 ; https://unsworks.unsw.edu.au/fapi/datastream/unsworks:40661/SOURCE02?view=true.

MLA Handbook (7^th Edition):

Xia, Hongze. “Theoretical Study and Characterisation of Hot Carrier Solar Cell Materials.” 2016. Web. 13 Apr 2021.

Vancouver:

Xia H. Theoretical Study and Characterisation of Hot Carrier Solar Cell Materials. [Internet] [Doctoral dissertation]. University of New South Wales; 2016. [cited 2021 Apr 13]. Available from: http://handle.unsw.edu.au/1959.4/56396 ; https://unsworks.unsw.edu.au/fapi/datastream/unsworks:40661/SOURCE02?view=true.

Council of Science Editors:

Xia H. Theoretical Study and Characterisation of Hot Carrier Solar Cell Materials. [Doctoral Dissertation]. University of New South Wales; 2016. Available from: http://handle.unsw.edu.au/1959.4/56396 ; https://unsworks.unsw.edu.au/fapi/datastream/unsworks:40661/SOURCE02?view=true

NSYSU

16. Li, Jin-Wei. Ultrafast Carrier Dynamics Study of Bismuth tellurium.

Degree: Master, Electro-Optical Engineering, 2018, NSYSU

URL: http://etd.lib.nsysu.edu.tw/ETD-db/ETD-search/view_etd?URN=etd-0717118-163830

► In this thesis, temperature-dependent(78K~290K) coherent phonon dynamics in topological insulator Bi2Te3 are investigated by ultrafast pump-probe system. Four coherent phonon types(A1g1ãA1g2ãEg2ãcoherent acoustic phonon) with strong… (more)

Subjects/Keywords: temperature-dependent; coherent acoustic phonon; Bi2Te3; Topological insulators; coherent optical phonon; pump-probe technique

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APA (6^th Edition):

Li, J. (2018). Ultrafast Carrier Dynamics Study of Bismuth tellurium. (Thesis). NSYSU. Retrieved from http://etd.lib.nsysu.edu.tw/ETD-db/ETD-search/view_etd?URN=etd-0717118-163830

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Chicago Manual of Style (16^th Edition):

Li, Jin-Wei. “Ultrafast Carrier Dynamics Study of Bismuth tellurium.” 2018. Thesis, NSYSU. Accessed April 13, 2021. http://etd.lib.nsysu.edu.tw/ETD-db/ETD-search/view_etd?URN=etd-0717118-163830.

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MLA Handbook (7^th Edition):

Li, Jin-Wei. “Ultrafast Carrier Dynamics Study of Bismuth tellurium.” 2018. Web. 13 Apr 2021.

Vancouver:

Li J. Ultrafast Carrier Dynamics Study of Bismuth tellurium. [Internet] [Thesis]. NSYSU; 2018. [cited 2021 Apr 13]. Available from: http://etd.lib.nsysu.edu.tw/ETD-db/ETD-search/view_etd?URN=etd-0717118-163830.

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Council of Science Editors:

Li J. Ultrafast Carrier Dynamics Study of Bismuth tellurium. [Thesis]. NSYSU; 2018. Available from: http://etd.lib.nsysu.edu.tw/ETD-db/ETD-search/view_etd?URN=etd-0717118-163830

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University of California – Riverside

17. Coleman, Ece Aytan. Investigation of the Spin-Phonon Coupling in Antiferromagnetic Nickel Oxide: Material Properties and Spintronic Applications.

Degree: Materials Science and Engineering, 2018, University of California – Riverside

URL: http://www.escholarship.org/uc/item/0h14t39k

► This dissertation reports the investigation into temperature dependence of magnon and phonon energies, and the strength of spin – phonon coupling in antiferromagnetic nickel oxide… (more)

▼ This dissertation reports the investigation into temperature dependence of magnon and phonon energies, and the strength of spin – phonon coupling in antiferromagnetic nickel oxide (NiO) - an important material for spintronic devices. A combination of Brillouin–Mandelstam and Raman spectroscopy techniques were used to elucidate the evolution of the phonon and magnon spectral signatures from the Brillouin zone center (GHz frequency range) to the second-order peaks from the Brillouin zone boundary (THz frequency range). The temperature dependent behavior of the magnon and phonon bands in the NiO spectrum indicates the presence of the antiferromagnetic order fluctuation or a persistent antiferromagnetic state, at temperatures substantially above the Neel temperature (TN = 523 K). Tuning the intensity of the excitation laser provided a method for disentangling the magnon signatures from those of the acoustic phonons in scattering spectra of NiO without the need for a magnetic field. The ultraviolet Raman spectroscopy was utilized in order to determine the spin-phonon coupling coefficients. The analysis of the second-order phonon scattering and ultraviolet laser excitation (λ=325 nm) was essential for overcoming the problem of the optical selection rules and dominance of the two-magnon band in the visible Raman spectrum of NiO. The results of this study helped to establish that the spins of Ni atoms interact more strongly with the longitudinal optical (LO) phonons than the transverse optical (TO) phonons and produce an opposite effect on the phonon energies. The experimentally determined characteristics of the spin-phonon coupling were found to be in agreement with the trends calculated by density functional theory. The results of this dissertation research can be used for the interpretation of the inelastic-light scattering spectrum of NiO and other antiferromagnetic materials. They also shed light on the nature of the spin-phonon coupling in antiferromagnetic insulators, which is important for developing spintronic devices.

Subjects/Keywords: Materials Science; Applied physics; Nanoscience; Brillouin; Magnon; NiO; Phonon; Raman; Spin-phonon coupling

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APA (6^th Edition):

Coleman, E. A. (2018). Investigation of the Spin-Phonon Coupling in Antiferromagnetic Nickel Oxide: Material Properties and Spintronic Applications. (Thesis). University of California – Riverside. Retrieved from http://www.escholarship.org/uc/item/0h14t39k

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Chicago Manual of Style (16^th Edition):

Coleman, Ece Aytan. “Investigation of the Spin-Phonon Coupling in Antiferromagnetic Nickel Oxide: Material Properties and Spintronic Applications.” 2018. Thesis, University of California – Riverside. Accessed April 13, 2021. http://www.escholarship.org/uc/item/0h14t39k.

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MLA Handbook (7^th Edition):

Coleman, Ece Aytan. “Investigation of the Spin-Phonon Coupling in Antiferromagnetic Nickel Oxide: Material Properties and Spintronic Applications.” 2018. Web. 13 Apr 2021.

Vancouver:

Coleman EA. Investigation of the Spin-Phonon Coupling in Antiferromagnetic Nickel Oxide: Material Properties and Spintronic Applications. [Internet] [Thesis]. University of California – Riverside; 2018. [cited 2021 Apr 13]. Available from: http://www.escholarship.org/uc/item/0h14t39k.

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Council of Science Editors:

Coleman EA. Investigation of the Spin-Phonon Coupling in Antiferromagnetic Nickel Oxide: Material Properties and Spintronic Applications. [Thesis]. University of California – Riverside; 2018. Available from: http://www.escholarship.org/uc/item/0h14t39k

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18. Vassant, Simon. Contrôle optique et électrique de réflectivité THz assistée par phonon-polaritons de surface : Optical and electrical control of THz reflectivity assisted by surface phonon polariton.

Degree: Docteur es, Physique, 2011, Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris

URL: http://www.theses.fr/2011ECAP0013

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Le travail de thèse porte sur la conception et la réalisation de deux modulateurs optiques assistés par phonon-polaritons de surface fonctionnant en réflectivité, autour de… (more)

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Le travail de thèse porte sur la conception et la réalisation de deux modulateurs optiques assistés par phonon-polaritons de surface fonctionnant en réflectivité, autour de 8.5 THz, à température ambiante. Nous avons dans un premier temps validé expérimentalement la description théorique du couplage du champ propagatif aux phonons polaritons de surface pour un réseau de GaAs grâce à des mesures de réflectivité THz résolues angulairement. Nous montrons l'importance de la géométrie de la structure pour une description quantitative du couplage. Nous avons réalisé un modulateur de réflectivité THz contrôlé optiquement. La structure est un réseau lamellaire de GaAs dopé , de période inférieure à la longueur d'onde supportant un mode composé de plasmon-phonon-polaritons de surface se propageant le long des murs du réseau. L'éclairement de la structure dans le visible modifie la fréquence de résonance THz de ce mode en créant des photo-porteurs dans les murs du réseau et permet ainsi un contrôle actif de la réflectivité.Enfin nous étudions et réalisons un modulateur de réflectivité THz contrôlé électriquement. Nous proposons une structure permettant d'exciter un mode de phonon-polaritons d'interface dans un puits quantique. Ce mode est très confiné dans le puits et présente une forte sur-intensité de champ. Cet effet original est lié à la permittivité du puits proche de zéro à la fréquence du mode d'interface. La perturbation engendrée par des transitions intersous-bandes dans le puits quantique unique permet, en appliquant une tension de l'ordre du volt, de contrôler l'intensité du couplage du champ propagatif au mode du puits, ce qui donne un contrôle actif de la réflectivité de la structure.

In this work we report the design and fabrication of two THz modulators, assisted by surface phonons polaritons. Both devices work around 8.5 THz at room temperature.We first validate experimentally the coupling of the propagating field to surface-phonons polaritons on a GaAs grating by angular resolved THz reflectivity measurements. We show that a good knowledge of the grating geometry is necessary to have a quantitative description of the coupling.We have fabricated an optically controled THz modulator made of a doped GaAs lamellar grating with subwavelength dimensions. This grating supports surface-plasmon-phonons polaritons along the grating walls. The THz resonance frequency is then modified by shining visible light on the grating, which creates photo-electrons. This allows a dynamic optical control of the THz reflectivity.Finally we present an electrically controlled THz modulator. We design a structure that allows the coupling of the propagating field to an interface-phonon polaritons in a single quantum well. This mode is confined inside the quantum well and gives a high field enhancement. This original effect is due to a near-zero dielectric function of the well at the interface-mode frequency. The perturbation introduced by intersubband transitions in the single quantum well allows, by applying a voltage of about one…

Advisors/Committee Members: Greffet, Jean-Jacques (thesis director).

Subjects/Keywords: Térahertz; Phonon polariton de surface; Contrôle actif; Terahertz; Surface phonon polariton; Active control

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APA (6^th Edition):

Vassant, S. (2011). Contrôle optique et électrique de réflectivité THz assistée par phonon-polaritons de surface : Optical and electrical control of THz reflectivity assisted by surface phonon polariton. (Doctoral Dissertation). Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris. Retrieved from http://www.theses.fr/2011ECAP0013

Chicago Manual of Style (16^th Edition):

Vassant, Simon. “Contrôle optique et électrique de réflectivité THz assistée par phonon-polaritons de surface : Optical and electrical control of THz reflectivity assisted by surface phonon polariton.” 2011. Doctoral Dissertation, Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris. Accessed April 13, 2021. http://www.theses.fr/2011ECAP0013.

MLA Handbook (7^th Edition):

Vassant, Simon. “Contrôle optique et électrique de réflectivité THz assistée par phonon-polaritons de surface : Optical and electrical control of THz reflectivity assisted by surface phonon polariton.” 2011. Web. 13 Apr 2021.

Vancouver:

Vassant S. Contrôle optique et électrique de réflectivité THz assistée par phonon-polaritons de surface : Optical and electrical control of THz reflectivity assisted by surface phonon polariton. [Internet] [Doctoral dissertation]. Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris; 2011. [cited 2021 Apr 13]. Available from: http://www.theses.fr/2011ECAP0013.

Council of Science Editors:

Vassant S. Contrôle optique et électrique de réflectivité THz assistée par phonon-polaritons de surface : Optical and electrical control of THz reflectivity assisted by surface phonon polariton. [Doctoral Dissertation]. Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris; 2011. Available from: http://www.theses.fr/2011ECAP0013

19. Yalouz, Saad. Etude théorique des marches quantiques dissipatives sur des graphes complexes : Theoretical study of dissipative quantum walk on complex graphs.

Degree: Docteur es, Physique, 2018, Bourgogne Franche-Comté

URL: http://www.theses.fr/2018UBFCD037

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Cette thèse théorique s'inscrit dans l'univers de l'Informatique quantique et celui du transfert d'énergie. Nous étudions le transport quantique d'un exciton utilisé dans le but… (more)

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Cette thèse théorique s'inscrit dans l'univers de l'Informatique quantique et celui du transfert d'énergie. Nous étudions le transport quantique d'un exciton utilisé dans le but de véhiculer une information quantique, ou de l'énergie, sur des graphes moléculaires complexes. Dans ce contexte, nous nous intéressons aux effets de différents environnements quantiques pouvant moduler le transport excitonique. Une première partie du manuscrit porte sur le transport d'information quantique en présence d'un environnement de phonons locaux. Dans ce contexte, nous introduisons une approche théorique appelée PT* permettant de traiter sur un pied d'égalité exciton et phonons. Cette théorie est tout d'abord appliquée au cas particulier du graphe en étoile. Par la suite, PT* est comparée à des calculs exacts menés sur une collection de graphes variés. Nous montrons ainsi que la théorie PT* possède une très grande force de prédictibilité et de multiples avantages théoriques et numériques ( durée de simulation, interprétations liées à l'intrication ... ) . Dans une deuxième partie du manuscrit, nous étudions le transport quantique d'énergie sur un graphe complexe en contact avec un système externe absorbant. Nous nous intéressons tout particulièrement à la caractérisation du phénomène d'absorption énergétique et son optimisation (transition de superradiance). Nous mettons en évidence l'impact de la topologie du réseau sur l'évolution du processus d'absorption. Pour étendre cette étude, nous considérons ensuite la présence d'un désordre local brisant la symétrie du réseau de base. Nous montrons alors que le désordre peut influencer positivement l'évolution du processus d'absorption.

The scope of this PhD is twofold and can be integrated simultaneously in quantum information theory and energy transport. We theoretically study the excitonic quantum transport in order to transmit either quantum information or energy on complex molecular networks. In this context, we pay a special attention to the modulations that different quantum environments can generate on the excitonic transport. In a first part of the manuscript, we focus on the quantum transport of information in the presence of a local phononic environment. In this context, we introduce a theoretical approach, named PT*, treating on an equal footing exciton and phonons. Firstly, this theory is applied to a particular case : the star graph. Then, PT* is compared to exact numerical calculations realized on a collection of different graphs. In this context, we demonstrate that the PT* approach shows a very strong predictability but also several theoretical and numerical advantages (simulation duration, entanglement interpretations ... ). In a second part of the manuscript, we study the quantum transport of energy on a complex graph in contact with an external absorbing system. We focus on the optimisation of the absorption process ("superradiance transition"). We demonstrate that the topology of the considered network influences the absorption evolution. In order to extend…

Advisors/Committee Members: Prunelé, Eugène de (thesis director), Pouthier, Vincent (thesis director).

Subjects/Keywords: Marche quantique; Graphe; Decohérence; Exciton; Phonon; Quantum walk; Graph; Decoherence; Exciton; Phonon; 621

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APA (6^th Edition):

Yalouz, S. (2018). Etude théorique des marches quantiques dissipatives sur des graphes complexes : Theoretical study of dissipative quantum walk on complex graphs. (Doctoral Dissertation). Bourgogne Franche-Comté. Retrieved from http://www.theses.fr/2018UBFCD037

Chicago Manual of Style (16^th Edition):

Yalouz, Saad. “Etude théorique des marches quantiques dissipatives sur des graphes complexes : Theoretical study of dissipative quantum walk on complex graphs.” 2018. Doctoral Dissertation, Bourgogne Franche-Comté. Accessed April 13, 2021. http://www.theses.fr/2018UBFCD037.

MLA Handbook (7^th Edition):

Yalouz, Saad. “Etude théorique des marches quantiques dissipatives sur des graphes complexes : Theoretical study of dissipative quantum walk on complex graphs.” 2018. Web. 13 Apr 2021.

Vancouver:

Yalouz S. Etude théorique des marches quantiques dissipatives sur des graphes complexes : Theoretical study of dissipative quantum walk on complex graphs. [Internet] [Doctoral dissertation]. Bourgogne Franche-Comté; 2018. [cited 2021 Apr 13]. Available from: http://www.theses.fr/2018UBFCD037.

Council of Science Editors:

Yalouz S. Etude théorique des marches quantiques dissipatives sur des graphes complexes : Theoretical study of dissipative quantum walk on complex graphs. [Doctoral Dissertation]. Bourgogne Franche-Comté; 2018. Available from: http://www.theses.fr/2018UBFCD037

University of Tennessee – Knoxville

20. Li, Shaozhi. Numerical study of the electron-phonon interaction in multiorbital materials.

Degree: 2018, University of Tennessee – Knoxville

URL: https://trace.tennessee.edu/utk_graddiss/4998

► This thesis examines the electron-phonon (e-ph) interaction in multiorbital correlated systems using various numerical techniques, including determinant quantum Monte Carlo and dynamical mean field theory.… (more)

Subjects/Keywords: electron-phonon coupling; electron-electron correlation; phase diagram; charge-density-wave; orbital-selective; breathing phonon

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APA (6^th Edition):

Li, S. (2018). Numerical study of the electron-phonon interaction in multiorbital materials. (Doctoral Dissertation). University of Tennessee – Knoxville. Retrieved from https://trace.tennessee.edu/utk_graddiss/4998

Chicago Manual of Style (16^th Edition):

Li, Shaozhi. “Numerical study of the electron-phonon interaction in multiorbital materials.” 2018. Doctoral Dissertation, University of Tennessee – Knoxville. Accessed April 13, 2021. https://trace.tennessee.edu/utk_graddiss/4998.

MLA Handbook (7^th Edition):

Li, Shaozhi. “Numerical study of the electron-phonon interaction in multiorbital materials.” 2018. Web. 13 Apr 2021.

Vancouver:

Li S. Numerical study of the electron-phonon interaction in multiorbital materials. [Internet] [Doctoral dissertation]. University of Tennessee – Knoxville; 2018. [cited 2021 Apr 13]. Available from: https://trace.tennessee.edu/utk_graddiss/4998.

Council of Science Editors:

Li S. Numerical study of the electron-phonon interaction in multiorbital materials. [Doctoral Dissertation]. University of Tennessee – Knoxville; 2018. Available from: https://trace.tennessee.edu/utk_graddiss/4998

University of Texas – Austin

21. Mishra, Columbia. Volume averaged phonon Boltzmann Transport Equation for simulation of heat transport in composites.

Degree: PhD, Mechanical engineering, 2016, University of Texas – Austin

URL: http://hdl.handle.net/2152/46508

► Heat transfer in nano-composites is of great importance in a variety of applications, including in thermoelectric materials, thermal interface and thermal management materials, and in… (more)

▼ Heat transfer in nano-composites is of great importance in a variety of applications, including in thermoelectric materials, thermal interface and thermal management materials, and in metamaterials for emerging microelectronics. In the past, two distinct approaches have been taken to predict the effective thermal conductivity of composites. The first of these is the class of effective medium theories, which employs Fourier conduction as the basis for thermal conductivity prediction. These correlate composite behavior directly to volume fraction, and do not account for inclusion structure, acoustic mismatch, and sub-continuum effects important in nanocomposites. More recently, direct numerical simulations of nanoscale phonon transport in composites have been developed. Here the geometry of the inclusion or the particulate phase is represented in an idealized way, and the phonon Boltzmann Transport Equation (BTE) solved directly on this idealized geometry. This is computationally intensive, particularly if realistic particle composites are to be simulated. Here, we develop, for the first time, a volume-averaged formulation for the phonon BTE for nanocomposites, accounting for the complex particle-matrix geometry. The formulation is developed for a nanoporous domain as a first step and then a nanocomposite domain is considered. The phonon BTE is written on a representative elemental volume (REV) and integrated formally over the REV using the laws of volume averaging. Extra integral terms resulting from the averaging procedure are approximated to yield extra scattering terms due to the presence of inclusions or holes in the REV. The result is a phonon BTE written in terms of the volume-averaged phonon energy density, and involving volumetric scattering terms resulting from both bulk scattering and scattering at the interfaces of the inclusions in the REV. These volumetric scattering terms involve two types of relaxation times: a volume-averaged bulk scattering relaxation time resulting from phonon scattering in the bulk matrix material, and an interface scattering relaxation time resulting from volume-averaging scattering due to interfaces within the REV. These relaxation times are determined by calibration to direct numerical simulations (DNS) of the particle or pore-resolved geometry using the phonon BTE. The additional terms resulting from the volume-averaging are modeled as in-scattering and out-scattering terms. The scattering terms are written as a function of a scattering phase function, and the interface scattering relaxation time. The scattering phase function represents the redistribution of phonon energy upon scattering at the interface. Both interface scattering relaxation time and scattering phase function matrix are functions of the interface geometry and the phonon wave vector space. The scattering phase function in the model is evaluated in the geometric optics limit using ray tracing techniques and validated against available analytical results for spherical inclusions. The volume-averaged bulk… Advisors/Committee Members: Shi, Li, Ph. D. (advisor), Murthy, Jayathi (advisor), Ezekoye, Ofodike A. (committee member), Bonnecaze, Roger T. (committee member), Akinwande, Deji (committee member), Wang, Yaguo (committee member).

Subjects/Keywords: Volume-averaged models; Sub-continuum transport; Nanocomposite simulation; Phonon Boltzmann Transport Equation; Phonon transport

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APA (6^th Edition):

Mishra, C. (2016). Volume averaged phonon Boltzmann Transport Equation for simulation of heat transport in composites. (Doctoral Dissertation). University of Texas – Austin. Retrieved from http://hdl.handle.net/2152/46508

Chicago Manual of Style (16^th Edition):

Mishra, Columbia. “Volume averaged phonon Boltzmann Transport Equation for simulation of heat transport in composites.” 2016. Doctoral Dissertation, University of Texas – Austin. Accessed April 13, 2021. http://hdl.handle.net/2152/46508.

MLA Handbook (7^th Edition):

Mishra, Columbia. “Volume averaged phonon Boltzmann Transport Equation for simulation of heat transport in composites.” 2016. Web. 13 Apr 2021.

Vancouver:

Mishra C. Volume averaged phonon Boltzmann Transport Equation for simulation of heat transport in composites. [Internet] [Doctoral dissertation]. University of Texas – Austin; 2016. [cited 2021 Apr 13]. Available from: http://hdl.handle.net/2152/46508.

Council of Science Editors:

Mishra C. Volume averaged phonon Boltzmann Transport Equation for simulation of heat transport in composites. [Doctoral Dissertation]. University of Texas – Austin; 2016. Available from: http://hdl.handle.net/2152/46508

Université Paris-Sud – Paris XI

22. Hamzeh, Hani. Résolution de l’équation de transport de Boltzmann pour les phonons et applications : Solving Boltzmann transport equation for phonons and applications.

Degree: Docteur es, Physique, 2012, Université Paris-Sud – Paris XI

URL: http://www.theses.fr/2012PA112371

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Cette thèse est consacrée à l’étude de la dynamique et du transport des phonons via la résolution de l’équation de transport de Boltzmann (ETB) pour… (more)

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Cette thèse est consacrée à l’étude de la dynamique et du transport des phonons via la résolution de l’équation de transport de Boltzmann (ETB) pour les Phonons. Un ‘solveur’ Monte Carlo dédié à la résolution de l’ETB des phonons dans l’espace réciproque, prenant en compte tous les processus d’interactions Normaux et Umklapp à trois-phonons, est proposé. Une prise en compte rigoureuse des lois de conservation de l’énergie et de la quantité de mouvement est entreprise. Des relations de dispersion réalistes, intégrant tous les modes de polarisations, sont considérées. Le calcul des taux d’interactions à trois-phonons de tous les processus Normaux et Umklapp est effectué en utilisant l’approche théorique due à Ridley qui ne nécessite qu’un unique paramètre semi-ajustable pour chaque mode de polarisation, nommément : le coefficient de couplage anharmonique représenté par les constantes de Grüneisen. Les taux d’interactions ainsi calculés ne servent pas uniquement à la résolution de l’ETB des phonons, mais ont permis aussi une analyse complète des canaux de relaxation des phonons longitudinaux optiques de centre de zone. Cette analyse a montré que le canal de Vallée-Bogani est négligeable dans le GaAs, et que vraisemblablement les temps de vie des phonons LO de centre de zone dans l’InAs et le GaSb rapportés dans la littérature sont fortement sous-estimés. Pour la première fois à notre connaissance, un couplage de deux solveurs Monte Carlo indépendants l’un dédié aux porteurs de charges (Thèse E. Tea) et l’autre dédié aux phonons, est effectué. Cela permet d’étudier l’effet des phonons chauds sur le transport des porteurs de charges. Cette étude a montré que l’approximation de temps de relaxation surestime souvent l’effet bottleneck des phonons. Le ‘solveur’ Monte Carlo est étendu pour résoudre l’ETB des phonons dans l’espace réel (en plus de l’espace réciproque), cela a permet d’étudier le transport des phonons et ainsi de la chaleur. La théorie généralisée de Ridley est toujours utilisée avec des particules de simulations qui interagissent les unes avec les autres directement. Les règles de conservation de l’énergie et de la quantité de mouvement sont rigoureusement respectées. L’effet des processus Umklapp sur la quantité de mouvement totale des phonons est fidèlement traduit; tout comme l’effet des interactions sur les directions des phonons, grâce à une procédure prenant en compte les directions vectorielles respectives lors d’une interaction, au lieu, de la distribution aléatoire usuellement utilisée. Les résultats préliminaires montrent la limite de l’équation analytique de conduction de la chaleur.

This work is dedicated to the study of phonon transport and dynamics via the solution of Boltzmann Transport Equation (BTE) for phonons. The Monte Carlo stochastic method is used to solve the phonon BTE. A solution scheme taking into account all the different individual types of Normal and Umklapp processes which respect energy and momentum conservation rules is presented. The use of the common relaxation time…

Advisors/Committee Members: Aniel, Frédéric (thesis director).

Subjects/Keywords: Semi-conducteurs; III-V; IV; Monte Carlo; Equation de transport de Boltzmann; Interactions phonon-phonon; Phonons; Transport de chaleur; Dynamique des phonons; Phonon LO de centre de zone; Canaux de relaxation; Interactions anharmoniques; Semiconductors; III-V; IV; Monte Carlo; Boltzmann transport Equation; Phonon-Phonon Interactions; Phonons; Heat transport; Phonon dynamics; Zone center LO phonon; Relaxation channels; Anharmonic interactions

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APA (6^th Edition):

Hamzeh, H. (2012). Résolution de l’équation de transport de Boltzmann pour les phonons et applications : Solving Boltzmann transport equation for phonons and applications. (Doctoral Dissertation). Université Paris-Sud – Paris XI. Retrieved from http://www.theses.fr/2012PA112371

Chicago Manual of Style (16^th Edition):

Hamzeh, Hani. “Résolution de l’équation de transport de Boltzmann pour les phonons et applications : Solving Boltzmann transport equation for phonons and applications.” 2012. Doctoral Dissertation, Université Paris-Sud – Paris XI. Accessed April 13, 2021. http://www.theses.fr/2012PA112371.

MLA Handbook (7^th Edition):

Hamzeh, Hani. “Résolution de l’équation de transport de Boltzmann pour les phonons et applications : Solving Boltzmann transport equation for phonons and applications.” 2012. Web. 13 Apr 2021.

Vancouver:

Hamzeh H. Résolution de l’équation de transport de Boltzmann pour les phonons et applications : Solving Boltzmann transport equation for phonons and applications. [Internet] [Doctoral dissertation]. Université Paris-Sud – Paris XI; 2012. [cited 2021 Apr 13]. Available from: http://www.theses.fr/2012PA112371.

Council of Science Editors:

Hamzeh H. Résolution de l’équation de transport de Boltzmann pour les phonons et applications : Solving Boltzmann transport equation for phonons and applications. [Doctoral Dissertation]. Université Paris-Sud – Paris XI; 2012. Available from: http://www.theses.fr/2012PA112371

UCLA

23. Xia, Yi. First-Principles Studies of Phonons and Electrons in Bulk Thermoelectrics.

Degree: Materials Science and Engineering, 2016, UCLA

URL: http://www.escholarship.org/uc/item/2q19s1cm

► Thermoelectric materials, which enable direct conversion between thermal and electrical energy, provide an alternative for power generation and refrigeration. The key parameter that defines the… (more)

▼ Thermoelectric materials, which enable direct conversion between thermal and electrical energy, provide an alternative for power generation and refrigeration. The key parameter that defines the efficiency of thermoelectric materials is the ‘dimensionless figure of merit’ ZT, which is composed of the Seebeck coefficient, electrical conductivity and total thermal conductivity respectively. Ideally, to achieve high ZT both the Seebeck coefficient and electrical conductivity should be large, while total thermal conductivity must be minimized. In this thesis, first-principles calculations of the Seebeck coefficient, lattice thermal conductivity and electrical conductivity are performed to study mechanisms and factors that gives rise to high ZT.One effective way to enhance ZT is through direct reduction of lattice thermal conductivity. We perform calculation and analysis of lattice thermal conductivity for thermoelectric materials by solving the Boltzmann transport equation iteratively in the framework of perturbation theory. The second- and third-order interatomic force constants are extracted using the recently developed CSLD (compressive sensing lattice dynamics) method. Afterwards, we evaluate opportunities to achieve further reduction of lattice thermal conductivity. Our first study of ternary zinc-blende-based mineral compounds famatinite (Cu3SbS4) and permingeatite (Cu3SbSe4) shows that optical modes in these two compounds contribute a sizable portion of the total lattice thermal conductivity and thus cannot be neglected. Due to the fact that phonon modes with mean free paths larger than 10 nm carry about 80% of the heat, nanostructuring, which reduces the mean free path, is a promising way to reduce the lattice thermal conductivity by reducing the characteristic length. In addition, our simple alloying model including mass disorder reproduces experimental findings that forming solid solutions rapidly decreases the lattice thermal conductivity. An alternative way to reduce lattice thermal conductivity is to introduce guest atoms in host cage structures. Our study of type-I Si clathrates containing guest atoms Na and Ba shows that Na tends to form incoherent localized phonon mode while Ba coherently couples with the host cages. The low lattice thermal conductivities of Na- and Ba-filled Si clathrates should be attributed to the dramatic reductions in both phonon lifetime and group velocity. Analysis of phonon scattering process reveals that localized modes can be effectively emitted and absorbed, thus dramatically enhancing overall scattering rates.Another widely adopted approach to achieve high ZT is through maintaining a high power factor. To accurately determine the Seebeck coefficient and electrical conductivity, we estimate carrier lifetime due to electron-phonon interaction under relaxation time approximation using the electron-phonon Wannier interpolation technique. Our study of noble metals Cu and Ag shows that their positive Seebeck coefficients can be mostly attributed to the negative energy dependence of…

Subjects/Keywords: Materials Science; Compressive sensing lattice dynamics; Electron phonon interaction; Electron transport; Phonon transport; Thermoelectric; Wannier function

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APA (6^th Edition):

Xia, Y. (2016). First-Principles Studies of Phonons and Electrons in Bulk Thermoelectrics. (Thesis). UCLA. Retrieved from http://www.escholarship.org/uc/item/2q19s1cm

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Chicago Manual of Style (16^th Edition):

Xia, Yi. “First-Principles Studies of Phonons and Electrons in Bulk Thermoelectrics.” 2016. Thesis, UCLA. Accessed April 13, 2021. http://www.escholarship.org/uc/item/2q19s1cm.

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MLA Handbook (7^th Edition):

Xia, Yi. “First-Principles Studies of Phonons and Electrons in Bulk Thermoelectrics.” 2016. Web. 13 Apr 2021.

Vancouver:

Xia Y. First-Principles Studies of Phonons and Electrons in Bulk Thermoelectrics. [Internet] [Thesis]. UCLA; 2016. [cited 2021 Apr 13]. Available from: http://www.escholarship.org/uc/item/2q19s1cm.

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Council of Science Editors:

Xia Y. First-Principles Studies of Phonons and Electrons in Bulk Thermoelectrics. [Thesis]. UCLA; 2016. Available from: http://www.escholarship.org/uc/item/2q19s1cm

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Not specified: Masters Thesis or Doctoral Dissertation

Université de Grenoble

24. Blanc, Christophe. Nanoscale structuration effects on phonon transport at low temperatures : Transport quantique de phonons dans des nanostructures à très basse température.

Degree: Docteur es, Physique, 2013, Université de Grenoble

URL: http://www.theses.fr/2013GRENY079

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Cette thèse, intitulé « Effet de structuration à l'échelle du nanomètre sur le transport de phonon à basse température » c'est déroulé pendant trois ans… (more)

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Cette thèse, intitulé « Effet de structuration à l'échelle du nanomètre sur le transport de phonon à basse température » c'est déroulé pendant trois ans au sein du groupe Thermodynamique et Biophysique des Petits Systèmes de l'Institut Néel.Il s'agit de comprendre et de contrôler le transport de chaleur au sein d'échantillons ayant des variations de l'ordre du nanomètre. Ces échantillons ont surtout été des nanofils suspendus en silicium. La fabrication a été réalisée au sein de l'Institut Néel. Lors de ces trois années, trois résultats importants ont été réalisés.Tout d'abord, il a fallu vérifier que le transport de chaleur ne soit pas dominé par un effet dû aux contacts entre le nanofil suspendu et le bain thermique. Cela a pu être mis en évidence grâce à la concordance entre les mesures et le modèle appelé Casimir-Ziman. Mais cela a surtout été vérifié avec des fils dont la jonction au bain thermique a été adaptée afin de permettre une transmission proche de l'unité. Ces fils profilés ayant la même conductance thermique que les fils avec une jonction abrupte au bain thermique, cela prouve que la transmission est toujours proche de 1.Ensuite des mesures sur des fils dont la section est ondulée ont permis de montrer une réduction de la conductance thermique. Cette réduction est expliquée par la présence de rétrodiffusion des phonons à la surface, ce qui entraîne une grande réduction de leur libre parcours moyen. Ainsi, les phonons dans un nanofil droit ont un libre parcours moyen jusqu'à 9 fois plus grand que dans ces nanofils à la section ondulée. Des simulations avec la méthode de Monte-Carlo ont permis de mettre en évidence cet effet.Si ces premiers résultats ont été réalisés pour des fils de silicium monocristallin, le dernier travail a porté sur l'étude d'échantillon en nitrure de silicium. Ce matériau est un matériau amorphe. La physique du transport de chaleur au sein des matériaux amorphes n'est pas encore complètement comprise. Cependant les mesures faites sur ces matériaux montrent un comportement similaire, tant qualitatif que quantitatif, pour presque tous les matériaux amorphes. Nous avons donc mesurés des échantillons de différentes sortes, afin de vérifier si ce comportement était toujours valable, lorsque la dimension de l'échantillon est réduite. Le résultat de nos mesures est que la dimension joue un rôle sur le transport. Tout comme dans les matériaux cristallins, la basse dimension de l'échantillon va limiter le transport de chaleur. Cependant le transport dans les échantillons de basses dimensions montre le même comportement qualitatif que les matériaux amorphes massifs. Ce travail peut permettre de donner des pistes pour la compréhension du transport de chaleur au sein des matériaux amorphes.En conclusion ce travail m'a permis de fabriquer puis de mesurer le transport de chaleur dans différents types d'échantillons. Les résultats obtenus permettent une meilleur connaissance du transport des phonons, et donc aident à ouvrir la voie vers un meilleur contrôle du transport de la chaleur.

This…

Advisors/Committee Members: Bourgeois, Olivier (thesis director).

Subjects/Keywords: Conductance thermique; Mécanique quantique; Basse température; Phonon; Nanostructures; Chaleur spécifique; Thermal conductivity; Quantum physic; Low temperature; Phonon; Nanosystem; Heat capacity; 530

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APA (6^th Edition):

Blanc, C. (2013). Nanoscale structuration effects on phonon transport at low temperatures : Transport quantique de phonons dans des nanostructures à très basse température. (Doctoral Dissertation). Université de Grenoble. Retrieved from http://www.theses.fr/2013GRENY079

Chicago Manual of Style (16^th Edition):

Blanc, Christophe. “Nanoscale structuration effects on phonon transport at low temperatures : Transport quantique de phonons dans des nanostructures à très basse température.” 2013. Doctoral Dissertation, Université de Grenoble. Accessed April 13, 2021. http://www.theses.fr/2013GRENY079.

MLA Handbook (7^th Edition):

Blanc, Christophe. “Nanoscale structuration effects on phonon transport at low temperatures : Transport quantique de phonons dans des nanostructures à très basse température.” 2013. Web. 13 Apr 2021.

Vancouver:

Blanc C. Nanoscale structuration effects on phonon transport at low temperatures : Transport quantique de phonons dans des nanostructures à très basse température. [Internet] [Doctoral dissertation]. Université de Grenoble; 2013. [cited 2021 Apr 13]. Available from: http://www.theses.fr/2013GRENY079.

Council of Science Editors:

Blanc C. Nanoscale structuration effects on phonon transport at low temperatures : Transport quantique de phonons dans des nanostructures à très basse température. [Doctoral Dissertation]. Université de Grenoble; 2013. Available from: http://www.theses.fr/2013GRENY079

Georgia Tech

25. Yan, Zhequan. The role of interfaces and defects on the thermal transport in nano-electronic semiconducting materials.

Degree: PhD, Mechanical Engineering, 2018, Georgia Tech

URL: http://hdl.handle.net/1853/62199

► As the device dimension scales down and power dissipation increases in the electronic devices, the inefficient thermal management becomes challenging for the performance and reliability.… (more)

▼ As the device dimension scales down and power dissipation increases in the electronic devices, the inefficient thermal management becomes challenging for the performance and reliability. Phonons are expected to be the dominant energy carriers for the thermal transport in the nano-electronic semiconducting materials such as Graphene, 2D transition metal dichalcogenides (TMDs), and ultra-wide bandgap semiconductors (UWBGS), such as GaN and β-Ga2O3. Due to the low thermal boundary conductance at the interfaces, and the defect-induced phonon scatterings in these materials, the heat dissipation becomes even worse in their micro- and nano-electronic devices. A fundamental understanding of phonon transport properties of these electronic materials considering the influence of interfaces, boundaries, and defects is of high importance for improving reliability and energy efficiency of their electronic devices. In this work, the phonon transport at the interface of vertically stacked graphene and h-BN heterostructures is investigated using first-principles density functional theory (DFT) and atomistic Green’s function (AGF) simulations. The frequency and wave-vector dependent phonon transmission function is computed. Results indicate distinct stacking-dependent thermal boundary conductance (TBC) features for the graphene/h-BN interfaces. In addition, the role of interfacial electronic properties on the phonon transport in monolayer MoS2 adsorbed on metal substrates (Au and Sc) is studied using the DFT and AGF methods. The study reveals that the different degree of orbital hybridization and electronic charge distribution between MoS2 and metal substrates play a significant role in determining the overall phonon-phonon coupling and phonon transmission. The findings demonstrate the inherent connection among the interfacial electronic structure, the phonon distribution, and TBC, which will help in understanding the mechanism of phonon transport at the MoS2/metal interfaces. Another part of this study is investigating the phonon transport properties of electronic materials, such as MoSe2 and β-Ga2O3, under the influence of doping and defects using DFT along with the phonon Boltzmann transport equation (BTE) simulation. The model for estimating the influence of vacancy defects on the thermal conductivity is developed by considering contributions of different types of the defect-induced phonon scatterings. The influence of different types of the defects on the thermal conductivity is studied using the first-principles DFT, considering supercell with defects, which is a parameter-free model. The findings help us understand how the vacancy-induced phonon states impact the mechanism of phonon transport of MoSe2. Furthermore, a modified empirical model of defects is developed in this study which is in better agreement of the parameter-free DFT simulation results. The results from this work will help in understanding the defect-induced phonon transport mechanism in electronic semiconducting materials and provide reliable empirical models… Advisors/Committee Members: Kumar, Satish (advisor), Zhang, Zhuomin (committee member), Vogel, Eric (committee member), Jang, Seung Soon (committee member), McDowell, Matthew (committee member).

Subjects/Keywords: Density functional theory; Atomistic Green’s function; Interface; Electron density; Phonon transport; Thermal boundary conductance; Phonon BTE; Defects; Doping; Thermal conductivity

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APA (6^th Edition):

Yan, Z. (2018). The role of interfaces and defects on the thermal transport in nano-electronic semiconducting materials. (Doctoral Dissertation). Georgia Tech. Retrieved from http://hdl.handle.net/1853/62199

Chicago Manual of Style (16^th Edition):

Yan, Zhequan. “The role of interfaces and defects on the thermal transport in nano-electronic semiconducting materials.” 2018. Doctoral Dissertation, Georgia Tech. Accessed April 13, 2021. http://hdl.handle.net/1853/62199.

MLA Handbook (7^th Edition):

Yan, Zhequan. “The role of interfaces and defects on the thermal transport in nano-electronic semiconducting materials.” 2018. Web. 13 Apr 2021.

Vancouver:

Yan Z. The role of interfaces and defects on the thermal transport in nano-electronic semiconducting materials. [Internet] [Doctoral dissertation]. Georgia Tech; 2018. [cited 2021 Apr 13]. Available from: http://hdl.handle.net/1853/62199.

Council of Science Editors:

Yan Z. The role of interfaces and defects on the thermal transport in nano-electronic semiconducting materials. [Doctoral Dissertation]. Georgia Tech; 2018. Available from: http://hdl.handle.net/1853/62199

Vanderbilt University

26. Yang, Lin. Phonon Transport in Nanowires – Beyond Classical Size Effects.

Degree: PhD, Mechanical Engineering, 2019, Vanderbilt University

URL: http://hdl.handle.net/1803/11017

► Understanding and controlling thermal transport in one dimensional nanostructures as well as at their interfaces are emerging as an essential necessity for the development of… (more)

▼ Understanding and controlling thermal transport in one dimensional nanostructures as well as at their interfaces are emerging as an essential necessity for the development of a broad variety of technologies in nanoelectronics and energy conversion. In the past two decades, the thermal conductivities of many different kinds of nanostructures have been explored and the underlying mechanisms governing the transport process have been dissected. For nanowires, beyond the well-recognized classical size effects due to phonon-boundary scattering, several new factors, such as acoustic softening, surface roughness, and complex morphology, have also been shown to be able to significantly alter the thermal conductivity of nanowires. This dissertation seeks to further the understanding of the complicated transport dynamics in thin nanostructures and at their interfaces, and to answer some of the fundamental questions on interactions between energy and charge carriers in quasi-one-dimensional systems. These questions are addressed through a number of combined experimental approaches, such as the thermal conductance and thermoelectric property measurements of suspended nanostructures, elastic property test with atomic force microscopy, and high-resolution transmission electron microscopy examination. By coupling the measured thermal conductivity and Young’s modulus of two groups Si nanoribbons with thickness of either ~30 or 20 nm, acoustic softening effect is shown to significantly suppress thermal transport in the thinner ribbons in addition to the classical size effects. Furthermore, it is demonstrated that phonons can ballistically penetrate through the van der Waals interface between two silicon nanoribbons with amorphous SiO2 layers of up to a total of 5 nm thick at the interface. This observation indicates an unexpected phonon mean free path that is one order of magnitude longer than that predicted based on Einstein random walk model. Lastly, taking advantage of the unique features of charge density waves occurring in quasi-one-dimensional NbSe3 nanowires, we demonstrate distinct signatures of electron-phonon scatterings that can only be recaptured through considering electron-phonon scattering, which provides data to distinguish the contribution of electron-phonon scattering to phonon transport from other scattering mechanisms. Advisors/Committee Members: D. Greg Walker (committee member), Joshua Caldwell (committee member), Leon Bellan (committee member), Yaqiong Xu (committee member), Deyu Li (Committee Chair).

Subjects/Keywords: nanoscale thermal transport; nanowires; electron-phonon coupling; elastic softening/stiffening; ballistic phonon transport; charge density waves

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APA (6^th Edition):

Yang, L. (2019). Phonon Transport in Nanowires – Beyond Classical Size Effects. (Doctoral Dissertation). Vanderbilt University. Retrieved from http://hdl.handle.net/1803/11017

Chicago Manual of Style (16^th Edition):

Yang, Lin. “Phonon Transport in Nanowires – Beyond Classical Size Effects.” 2019. Doctoral Dissertation, Vanderbilt University. Accessed April 13, 2021. http://hdl.handle.net/1803/11017.

MLA Handbook (7^th Edition):

Yang, Lin. “Phonon Transport in Nanowires – Beyond Classical Size Effects.” 2019. Web. 13 Apr 2021.

Vancouver:

Yang L. Phonon Transport in Nanowires – Beyond Classical Size Effects. [Internet] [Doctoral dissertation]. Vanderbilt University; 2019. [cited 2021 Apr 13]. Available from: http://hdl.handle.net/1803/11017.

Council of Science Editors:

Yang L. Phonon Transport in Nanowires – Beyond Classical Size Effects. [Doctoral Dissertation]. Vanderbilt University; 2019. Available from: http://hdl.handle.net/1803/11017

McMaster University

27. Larose, Andre. A Study of the Resolution of a Triple-Axis Spectrometer and Measurement of the Phonon Spectrum of the Ternary Alloy Cu.63Ni.21Zn.16.

Degree: MSc, 1970, McMaster University

URL: http://hdl.handle.net/11375/18838

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The phonon dispersion relation in the principal symmetry directions of a crystal of Cu-Ni-Zn was measured at 298°K by means of inelastic scattering of… (more)

Subjects/Keywords: phonon spectrum; triple-axis spectrometer; ternary alloy; phonon dispersion

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APA (6^th Edition):

Larose, A. (1970). A Study of the Resolution of a Triple-Axis Spectrometer and Measurement of the Phonon Spectrum of the Ternary Alloy Cu.63Ni.21Zn.16. (Masters Thesis). McMaster University. Retrieved from http://hdl.handle.net/11375/18838

Chicago Manual of Style (16^th Edition):

Larose, Andre. “A Study of the Resolution of a Triple-Axis Spectrometer and Measurement of the Phonon Spectrum of the Ternary Alloy Cu.63Ni.21Zn.16.” 1970. Masters Thesis, McMaster University. Accessed April 13, 2021. http://hdl.handle.net/11375/18838.

MLA Handbook (7^th Edition):

Larose, Andre. “A Study of the Resolution of a Triple-Axis Spectrometer and Measurement of the Phonon Spectrum of the Ternary Alloy Cu.63Ni.21Zn.16.” 1970. Web. 13 Apr 2021.

Vancouver:

Larose A. A Study of the Resolution of a Triple-Axis Spectrometer and Measurement of the Phonon Spectrum of the Ternary Alloy Cu.63Ni.21Zn.16. [Internet] [Masters thesis]. McMaster University; 1970. [cited 2021 Apr 13]. Available from: http://hdl.handle.net/11375/18838.

Council of Science Editors:

Larose A. A Study of the Resolution of a Triple-Axis Spectrometer and Measurement of the Phonon Spectrum of the Ternary Alloy Cu.63Ni.21Zn.16. [Masters Thesis]. McMaster University; 1970. Available from: http://hdl.handle.net/11375/18838

Université Paris-Sud – Paris XI

28. Ramière, Aymeric. Impact des rugosités sur le transport des phonons aux surfaces et interfaces à très basses températures : Roughness impact on phonon transport at surfaces and interfaces at very low temperatures.

Degree: Docteur es, Physique, 2014, Université Paris-Sud – Paris XI

URL: http://www.theses.fr/2014PA112351

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L'objectif de cette thèse est de caractériser la résistance thermique de contact au niveau de deux interfaces bien distinctes. La première est une interface physique… (more)

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L'objectif de cette thèse est de caractériser la résistance thermique de contact au niveau de deux interfaces bien distinctes. La première est une interface physique entre le Silicium(111) et l'Hélium-4 superfluide. La résistance thermique de contact est alors mesurée expérimentalement pour des températures allant 0.3K à 2.0K et en variant la pression depuis la pression de vapeur saturante jusqu'à la pression de solidification de l'Hélium-4 (i.e. 25bars). L'analyse des résultats expérimentaux par le modèle d'Adamenko et Fuks montre la prédominance de la nano-rugosité de surface dans la transmission de la chaleur à l'interface entre ces deux matériaux. Lors de la solidification de l'Hélium-4, une transition du premier ordre dans la résistance thermique est mise en évidence. La deuxième interface étudiée est une forte constriction créée par une jonction de taille micrométrique entre deux membranes suspendues. Sans discontinuité de matériaux, les simulations numériques Monte-Carlo montrent la présence d'une résistance thermique de contact entre la membrane et l'entrée de la jonction dans le régime de diffusion des phonons les parois du système. Les simulations permettent alors d'explorer les effets des dimensions de la jonction ainsi que de la rugosité de surface des micro-structures bidimensionnelles et tridimensionnelles.

This thesis aims at characterizing the thermal contact resistance at two interfaces of different nature. The first is a physical interface between Silicon(111) and superfluid Helium-4. The thermal contact resistance is evaluated experimentally for temperatures between 0.3K and 2.0K while varying pressure from the saturated vapor pressure to the Helium-4 solidification pressure (i.e. 25bars). Experimental results, analysed with Adamenko and Fuks model, show that nanoscale surface roughness governs heat transmission at this interface. Furthermore, a first order transition in the thermal contact resistance is revealed due to Helium-4 solidification. The second studied interface is an abrupt constriction created by a micro-junction between two suspended membranes. Even though there is no material discontinuity, Monte-Carlo numerical simulations show the existence of a thermal contact resistance between the membrane and the entrance of the junction. Using simulations we explore the effects of geometry and nanoscale surface roughness in bidimensional and tridimensional micro-structure.

Advisors/Committee Members: Amrit, Jay (thesis director), Volz, Sebastian (thesis director).

Subjects/Keywords: Résistance thermique; Interface; Surface; Phonon; Rugosité; Basses températures; Monte-Carlo; Thermal resistance; Interface; Surface; Phonon; Roughness; Low temperatures; Monte-Carlo

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APA (6^th Edition):

Ramière, A. (2014). Impact des rugosités sur le transport des phonons aux surfaces et interfaces à très basses températures : Roughness impact on phonon transport at surfaces and interfaces at very low temperatures. (Doctoral Dissertation). Université Paris-Sud – Paris XI. Retrieved from http://www.theses.fr/2014PA112351

Chicago Manual of Style (16^th Edition):

Ramière, Aymeric. “Impact des rugosités sur le transport des phonons aux surfaces et interfaces à très basses températures : Roughness impact on phonon transport at surfaces and interfaces at very low temperatures.” 2014. Doctoral Dissertation, Université Paris-Sud – Paris XI. Accessed April 13, 2021. http://www.theses.fr/2014PA112351.

MLA Handbook (7^th Edition):

Ramière, Aymeric. “Impact des rugosités sur le transport des phonons aux surfaces et interfaces à très basses températures : Roughness impact on phonon transport at surfaces and interfaces at very low temperatures.” 2014. Web. 13 Apr 2021.

Vancouver:

Ramière A. Impact des rugosités sur le transport des phonons aux surfaces et interfaces à très basses températures : Roughness impact on phonon transport at surfaces and interfaces at very low temperatures. [Internet] [Doctoral dissertation]. Université Paris-Sud – Paris XI; 2014. [cited 2021 Apr 13]. Available from: http://www.theses.fr/2014PA112351.

Council of Science Editors:

Ramière A. Impact des rugosités sur le transport des phonons aux surfaces et interfaces à très basses températures : Roughness impact on phonon transport at surfaces and interfaces at very low temperatures. [Doctoral Dissertation]. Université Paris-Sud – Paris XI; 2014. Available from: http://www.theses.fr/2014PA112351

29. Krull, Holger. Conductivity of strongly pumped superconductors: An electron phonon system far from equilibrium.

Degree: 2014, Technische Universität Dortmund

URL: http://dx.doi.org/10.17877/DE290R-7340

► Die Physik jenseits vom Gleichgewicht ist ein sehr spannendes Forschungsfeld, weil man neuartige Phänomene und Eigenschaften erfassen kann, die im Gleichgewicht nicht beobachtbar sind. Zum… (more)

▼ Die Physik jenseits vom Gleichgewicht ist ein sehr spannendes Forschungsfeld, weil man neuartige Phänomene und Eigenschaften erfassen kann, die im Gleichgewicht nicht beobachtbar sind. Zum Beispiel können Relaxationsprozesse untersucht werden. Eine gängige Methode zur Untersuchung von Systemen im Nicht-Gleichgewicht ist das sogenannte "pump-probe-Experiment". In solchen Experimenten bringt ein Laserpuls, der sogenannte "pump pulse" die Probe aus dem Gleichgewicht. Nach einer Verzögerungszeit misst ein zweiter Laserpuls, der sogenannte "probe pulse" den aktuellen Zustand der Probe. In der vorliegenden Arbeit wird das Ergebnis eines solchen Experimentes an einem Supraleiter theoretisch untersucht. Zum einen wird die vom "pump pulse" erzeugte Dynamik berechnet, zum anderen wird eine typische Messgröße, die Leitfähigkeit, berechnet. Mit dieser Größe ist es möglich die theoretischen Resultate mit denen eines Experiments zu vergleichen. Zur Berechnung wird der Dichtematrixformalismus verwendet. In dieser Methode wird die zeitliche Entwicklung von Erwartungswerten, welche von Interesse sind, berechnet. Um den Effekt des "pump pulse" zu untersuchen, wird die zeitliche Entwicklung der Quasiteilchendichten und der mittleren Phononamplitude bestimmt. Die Dynamik dieser Größen hängt von den Eigenschaften des Laserpulses ab. Kurze Laserpulse bringen den Supraleiter ins nichtadiabatische Regime. In diesem Regime wird der Wert des Ordnungsparameters während des Laserpulses abgesenkt und oszilliert danach mit einer abfallenden Schwingung. Zusätzlich werden kohärente Phononen erzeugt. Wenn die Phononfrequenz gleich der Frequenz der Ordnungsparameterschwingung ist, wird die kohärente Erzeugung der Phononen verstärkt. Lange Laserpulse hingegen bringen das System ins adiabatische Regime, in welchem der Ordnungsparameter nach dem Puls nicht oszilliert. Des Weiteren werden kaum kohärente Phononen erzeugt. Zusätzlich wird die Leitfähigkeit, die durch den "probe pulse" induziert wird, berechnet. Die Leitfähigkeit ist eine typische Messgröße eines Experiments und damit ist ein direkter Vergleich zwischen theoretischen und experimentellen Resultaten möglich. Es wird gezeigt, dass die Leitfähigkeit die Dynamik des Systems in Schwingungen als Funktion der Verzögerungszeit wiederspiegeln. Diese Schwingungen geben Aufschluss über die Frequenz und den Abfall der Ordnungsparameterschwingung. Zusätzlich beinhaltet die Leitfähigkeit Hinweise auf die Dynamik der Gitterionen. Schwingungen in der Leitfähigkeit als Funktion der Verzögerungszeit bei der Absorptionsfrequenz, die gleich der Phononfrequenz ist, spiegeln die Dynamik des Gitters wieder. Advisors/Committee Members: Uhrig, Götz Silvester (advisor), Manske, Dirk (referee).

Subjects/Keywords: Nonequilibrium superconductivity; Ultrafast spectroscopy; Electron phonon interaction; Theory and numerical simulation; 530; Supraleitung; Relaxation; Leitfähigkeit; Elektron-Phonon-Wechselwirkung

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APA (6^th Edition):

Krull, H. (2014). Conductivity of strongly pumped superconductors: An electron phonon system far from equilibrium. (Doctoral Dissertation). Technische Universität Dortmund. Retrieved from http://dx.doi.org/10.17877/DE290R-7340

Chicago Manual of Style (16^th Edition):

Krull, Holger. “Conductivity of strongly pumped superconductors: An electron phonon system far from equilibrium.” 2014. Doctoral Dissertation, Technische Universität Dortmund. Accessed April 13, 2021. http://dx.doi.org/10.17877/DE290R-7340.

MLA Handbook (7^th Edition):

Krull, Holger. “Conductivity of strongly pumped superconductors: An electron phonon system far from equilibrium.” 2014. Web. 13 Apr 2021.

Vancouver:

Krull H. Conductivity of strongly pumped superconductors: An electron phonon system far from equilibrium. [Internet] [Doctoral dissertation]. Technische Universität Dortmund; 2014. [cited 2021 Apr 13]. Available from: http://dx.doi.org/10.17877/DE290R-7340.

Council of Science Editors:

Krull H. Conductivity of strongly pumped superconductors: An electron phonon system far from equilibrium. [Doctoral Dissertation]. Technische Universität Dortmund; 2014. Available from: http://dx.doi.org/10.17877/DE290R-7340

30. Damart, Tanguy. Energy dissipation in oxide glasses : Dissipation d'énergie dans les verres d'oxydes.

Degree: Docteur es, Physique, 2017, Lyon

URL: http://www.theses.fr/2017LYSE1189

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L'atténuation d'ondes à basse et haute fréquences dans les verres n'est pas encore bien comprise en grande partie car les phénomènes à l'origine de cette… (more)

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L'atténuation d'ondes à basse et haute fréquences dans les verres n'est pas encore bien comprise en grande partie car les phénomènes à l'origine de cette dissipation varient grandement en fonction de la fréquence. L’existence de structures complexes et organisation multi échelle dans les verres favorise l'apparition de temps de relaxation allant de la seconde à la femtoseconde et de corrélation prenant place de l’Angström à la centaine de nanomètre. A basse fréquence, une meilleur compréhension de ces phénomènes de dissipation serait bénéfique à de nombreux domaines. Par exemple, les multi-couches recouvrants les miroirs des interféromètres servant à détecter les ondes gravitationnelles sont réalisées à partir de verres d'oxyde (SiO2 et Ta2O5) qui sont une source majeur de dissipation. A haute fréquence, l'étude de la dissipation pose des questions théoriques sur le lien entre asymétrie locale et atténuation acoustique.Durant cette étude, nous avons réalisé une analyse approfondie de l'interaction entre ondes mécaniques et structure des verres en utilisant des techniques de simulations telle que la dynamique moléculaire. En partant de la synthèse de verres de SiO2 et Ta2O5, nous nous sommes appliqués à trouver l'origine structurelle de la dissipation aux différentes échelles de fréquence. A basse fréquence nous avons été capable de catégoriser les déplacements atomiques à l'origine de la dissipation en utilisant la théorie des états à deux niveaux. A haute fréquence, nous avons utilisé une technique de spectroscopie mécanique appuyé par un développement analytique pour montrer l'importance du désordre local dans l’existence de dissipation

The origin of sound attenuation at low and high frequency in glasses stays elusive mainly because of the complex temperature and frequency dependence of the phenomena at its root. Indeed, the presence of complex structures and multi-scale organizations in glasses induce the existence of relaxation time ranging from the second to the femto-second and of spatial correlation ranging from the Angström to a hundred nanometers. At low-frequency, a better understanding of the phenomena at the origin of dissipation would be beneficial to several applications. For example, the multi-layers coating the mirrors of gravitational waves detectors consists of a superposition of two oxide glasses: silicate (SiO2) and tantalum pentoxide (Ta2O5), are an important source of dissipation. At high frequency, the study of dissipation raises theoretical questions about the link between attenuation and dissipation as well as between loclt asymmetry and dissipation. In the present study, we conducted an analysis of the interaction between mechanical waves and the structure of two oxide glasses using simulation techniques such as non-equilibrium molecular dynamics. At high-frequencies, we implemented and used mechanical spectroscopy to measure dissipation numerically and performed in parallel an analytical development based on the projection of the atomic motion on the vibrational eigenmodes. At…

Advisors/Committee Members: Rodney, David (thesis director), Tanguy, Anne (thesis director).

Subjects/Keywords: Acoustique; Atténuation; Silice; Phonon; Verre; Amorphe; Two-Level System; Dissipation; Acoustic; Attenuation; Silicate; Phonon; Glass; Amorphous; Two-Level System; Dissipation; 534

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APA (6^th Edition):

Damart, T. (2017). Energy dissipation in oxide glasses : Dissipation d'énergie dans les verres d'oxydes. (Doctoral Dissertation). Lyon. Retrieved from http://www.theses.fr/2017LYSE1189

Chicago Manual of Style (16^th Edition):

Damart, Tanguy. “Energy dissipation in oxide glasses : Dissipation d'énergie dans les verres d'oxydes.” 2017. Doctoral Dissertation, Lyon. Accessed April 13, 2021. http://www.theses.fr/2017LYSE1189.

MLA Handbook (7^th Edition):

Damart, Tanguy. “Energy dissipation in oxide glasses : Dissipation d'énergie dans les verres d'oxydes.” 2017. Web. 13 Apr 2021.

Vancouver:

Damart T. Energy dissipation in oxide glasses : Dissipation d'énergie dans les verres d'oxydes. [Internet] [Doctoral dissertation]. Lyon; 2017. [cited 2021 Apr 13]. Available from: http://www.theses.fr/2017LYSE1189.

Council of Science Editors:

Damart T. Energy dissipation in oxide glasses : Dissipation d'énergie dans les verres d'oxydes. [Doctoral Dissertation]. Lyon; 2017. Available from: http://www.theses.fr/2017LYSE1189

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