Francesco AQUILANTE

Chercheur Invité NEXT
Chercheur Invité
Francesco Aquilante
Position d’origine
Professeur adjoint
Affiliation d’origine
The Theoretical Chemistry Programme
Uppsala University - Sweden
Laboratoire
d’accueil NEXT
Laboratoire de Chimie et Physique Quantiques
IRSAMC
Référent NEXT
Prof. Stefano Evangelisti
([email protected])
Dates de séjour
Du
18/05
au 17/06
(2015)
Brève biographie de l’invité
Francesco Aquilante a reçu son doctorat en chimie théorique de l'Université de Lund, en Octobre 2007.
Sa thèse, réalisée dans le groupe du Prof. Björn Ross, axée sur le développement de méthodes de
chimie quantique précises, est applicable au calcul de structure électronique en grande échelle. De
2008 à 2010, il était un associé post-doctoral au département de chimie physique à l'Université de
Genève, dans le groupe du Prof. Laura Gagliardi, où il a également participé à des activités
d'enseignement et de supervision d'un projet de thèse. Depuis Janvier 2011, il occupe un poste de
professeur adjoint («forskarassistent») à l'Université d'Uppsala.
Projet de recherche au cours du séjour NEXT
Titre descriptif
Nouvelles méthodes stochastiques et de la théorie de la fonction d'onde
appliquées à l'étude de systèmes modèles de «points quantiques»
(quantum dots)
Les quantum dots («plots quantiques») sont des confinements à l'échelle nanométrique des électrons et
des trous dans les solides, avec le confinement conduisant à des niveaux d'énergie discrets comme dans
les atomes et molécules. En modifiant la nature des confinements, il est possible de concevoir ces
"atomes artificiels" dont les propriétés optiques et magnétiques sont optimisées. Pour cette raison, les
quantum dots sont technologiquement très attrayants, mais en même temps ils sont extrêmement
difficiles à étudier par des méthodes de caractérisation de structure électronique standards. En
particulier, les effets de corrélation forte doivent être traités de manière exhaustive, lorsqu'on veut
obtenir une description quantitative des propriétés électroniques de ces systèmes.
L'objectif principal de ma visite est de mettre en œuvre et valider de nouvelles approches informatiques
pour les calculs de structure électronique de systèmes modèles de quantum dots d'intérêt dans la
conception de nano-dispositifs optiquement et magnétiquement actifs. Le traitement quantitatif de ces
systèmes sera atteint en effectuant des calculs d'interaction de configuration à grande échelle en
utilisant des hamiltoniens modèles. En même temps, la précision des prédictions sera évaluée par des
études analogues employant Quantum Monte Carlo, une méthode stochastique pour la résolution
exacte de l'équation de Schrödinger.
Une fois établis, les outils de calcul qui seront le résultat à long terme de ma visite contribueront
certainement à l'avenir de la recherche fondamentale dans le domaine des nanotechnologies
impliquant la réalisation physique de points quantiques.