Understanding the link between the structure of the energy surface at the atomic level and the kinetic properties of complex materials at the macroscopic level
Normand Mousseau
Département de physique
Université de Montréal
Présentation en anglais
Vidéoconférence, Zomm #: 892019835 (Zoom link)
Lorsque demandé, indiquer 'zéro zéro deux quatre sept deux' en chiffre.
Abstract: The evolution of atoms in a material can be seen as a walk on an energy surface which describes the physics of the system. This image is often used, a posteriori, to explain or justify kinetic phenomena. However, we are only beginning to map the energy surface of complex materials, as effective theoretical and numerical approaches are being developed. In recent years, using various exploration methods, such as the activation and relaxation technique ( ART nouveau) — a very efficient open-ended transition-point search method— and kinetic ART — an off-lattice kinetic Monte Carlo algorithm with on-the-fly catalog building, we have attempted to conduct exhaustive sampling in various systems, ranging from crystalline metals with amorphous semiconductors. The results of these studies allow us to better understand the diversity of diffusion mechanisms and, more recently, the correlations between the diffusion barrier and the prefactor, a correlation called “compensation law” or “Meyer-Neldel law”. In this presentation, I will present an overview of the methods to then focus on these fascinating results.
Titre en français: Comprendre le lien entre la structure de la surface d’énergie au niveau atomique et les propriétés macroscopiques des matériaux complexes
Résumé: Comme une marche sur une surface d’énergie qui décrit la physique du système. Cette image est souvent utilisée, a posteriori, pour expliquer ou justifier des phénomènes cinétiques. Toutefois, on ne fait que commencer à cartographier la surface d’énergie de matériaux complexes, faute d’approches théoriques et numériques efficaces. Au cours des dernières années, à l’aide de diverses méthodes d’exploration, telles que la technique d’activation et de relaxation (ART nouveau) et ART cinétique, nous avons tenté de mener des échantillonnages exhaustifs dans des systèmes variés, allant des métaux cristallins aux semi-conducteurs amorphes. Les résultats de ces études nous permettent de mieux comprendre la diversité des mécanismes de diffusion et, plus récemment, les corrélations entre la barrière de diffusion et le préfacteur, une corrélation appelée « loi de compensation » ou « loi de Meyer-Neldel ». Dans ce séminaire, je présenterai un survol des méthodes pour, ensuite, me concentrer sur ces résultats fascinants.
