Liquides ioniques à l’interface avec le MoS2 : propriétés physiques et chimiques par les simulations de dynamiques moléculaires classiques et de premiers-principes

Ionic liquids at the interface with MoS2 : physical and chemical properties at the interface by classical and first-principles molecular dynamics

• Auteur / Autrice : Iréné Bérenger Amiehe Essomba
• Direction : Mauro Boero
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance le 09/03/2023
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de physique et chimie des matériaux (Strasbourg)
• Jury : Président / Présidente : Evelyne Martin
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Assil Bouzid
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Marie-Pierre Gaigeot, Antoine Villesuzanne

Mots clés

Mots clés contrôlés

Liquides ioniques

Composants électroniques

Dichalcogénures de métaux de transition

Mots clés libres

TMDC

EDL-FETS

CMD

FPMD

MoS2

DFT

CPMD

FET

Modélisation

TMDC

EDL-FETS

CMD

FPMD

MoS2

DFT

CPMD

IL

Modelling

Résumé

Les dichalcogénures de métaux de transitions (TMDCs) sont des matériaux 2D qui n'ont pas encore révélé tout leur potentiel. Leur utilisation dans les nano composants électroniques avancés montre à quel point ils sont efficaces. Dans le domaine de l'électronique et de l'optoélectronique, les TMDC sont considérés comme des matériaux prometteurs. Leur compatibilité avec les liquides ioniques à base de cations d'alkyles imidazolium a permis la formation de dispositifs basés sur les interfaces IL-TMDC, montrant des propriétés exceptionnelles et inédites qui sont actuellement au centre de la recherche avancée. Cependant, jusqu'à présent, en raison de la complexité de ces systèmes, peu d'études ont été menées pour décrire de manière détaillée au niveau atomique le comportement des liquides ioniques (ILs) en particulier les liquides ioniques à base de cations d'imidazolium. Ce travail de thèse, organisé en 6 chapitres, vise à combler ce manque de connaissances en effectuant une première étude approfondie.

Transition metal dichalcogenides (TMDCs) are 2D materials that have not yet revealed their full potential. Their use in advanced electronic nanocomponents and in various fields shows their effectiveness. In the field of electronics and optoelectronics, TMDCs are considered important materials and will undoubtedly be a key element in the modernization of future technology. Their compatibility with alkyl imidazolium cation-based ILs has allowed the formation of IL-TMDC interface-based devices, showing exceptional and unprecedented properties that are the focus of current cutting-edge research. However, to date, due to the complexity of these systems, few studies have been carried out to describe in detail the behaviour of ILs at an atomic level when they are in contact with a substrate such as MoS2 or used as electrolytes in FET devices. This thesis, organized into 6 chapters, aims to fill this knowledge gap by conducting a first comprehensive study.