Domaines
Condensed matter
Type of internship
Théorique, numérique Description
Des efforts importants sont actuellement déployés pour trouver de nouveaux matériaux d'interconnexion qui
remplaceront le cuivre. Les matériaux topologiques, dotés d'états de surface robustes et hautement
conducteurs, ont le potentiel de renverser l'échelle de résistivité défavorable prédite par Fuchs et Sondheimer
pour les fils conventionnels. En collaboration avec des chercheurs d'IBM, j’ai récemment évalué le potentiel
des semi-métaux topologiques (CoSi) pour les interconnexions [voir l’article Unconventional Resistivity
Scaling in Topological Semimetal CoSi, npj Quantum Materials 8, 3 (2023)].
Il reste encore beaucoup à faire pour consolider et développer la théorie précédente. Ce sera l'objet de ce
stage. Par exemple, dans les interconnexions réelles, la composition du fil le long de sa section transversale
n'est pas homogène. Dans ce cas, la courbure de Berry devrait contribuer au courant électrique longitudinal
au premier ordre dans le champ électrique appliqué. Cela crée une perspective alléchante pour concevoir
des hétérogénéités spatiales dans les interconnexions topologiques afin d'améliorer leur conductivité grâce
à la courbure de Berry. Pour explorer cette nouvelle possibilité, nous allons résoudre l'équation de Boltzmann
dans des systèmes confinés, en présence d’un gradient spatial du potentiel chimique le long de la direction
de l'épaisseur.
Contact
Marco Aprili