Note ABES Quantitative modeling of hybrid interfaces for future electronics and energy storage applications Modélisation à l’échelle atomique des interfaces hybrides pour l’électronique de prochaine génération et le stockage d’énergie Liquides ioniques Matériaux 2D TMDC WSe2 Dynamique moléculaire CMD FPMD Gels ioniques Ionic liquids 2D material TMDC WSe2 Molecular dynamics CMD FPMD Ionic gels 530.4 621.381 620.5 Interfaces (sciences physiques) Liquides ioniques Propriétés électroniques Dynamique moléculaire Ce travail de thèse se focalise sur les propriétés structurelles et électroniques des liquides ioniques (ILs) et à l'interface ILs/dichalcogénures de métaux de transition bidimensionnels (2D-TMDCs), qui sont actuellement les matériaux ciblés pour la réalisation de transistors à effet de champ à haute performance de nouvelle génération.Ma thèse s’organise en trois volet principales, dédiés, dans l’ordre, (i) à la compréhension des propriétés structurales, dynamiques et électroniques du liquide ionique 1-Ethyl-3-méthylimidazolium bis(trifluorométhylsulfonyl)imide ([EMIM][TFSI]), (ii) l’ intégration de ce liquide sur un substrat solide de WSe2 couramment utilisé pour la réalisation d’interfaces dans les dispositifs mentionnés plus haut, y compris les effets induites par la présence de défauts structurels et en cas d’application d’un champ électrique externe, et enfin (iii) la gélification induite par l’introduction d’un polymière PS-PMMA-PS dans le liquide ionique. The objective of this study is to understand the structural and electronic properties inside the ionic liquids (ILs) and at the ILs/two-dimensional transition metal dichalcogenides (2D-TMDCs) interface to realize the next generation high-performance field effect transistors.In this thesis, combining classical molecular dynamics (CMD) and first-principles (FPMD) simulations, we could achieve a detailed atomic-scale information of this class of systems, starting from bulk 1-Ethyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide ([EMIM][TFSI]), then focusing on the [EMIM][TFSI]/WSe2 interface, and finally combining IL with PS-PMMA-PS polymer to produce a gel for its realistic usage.Long-lasting FPMD simulations of [EMIM][TFSI] have given its detailed properties. An analysis of the electronic structure allows to rationalize the nature of its structure. The [EMIM][TFSI]/WSe2 interface modeling discloses access to the atomic and electronic distribution changes in the absence or presence of an electric field. Additional investigations on ionic gels shows the nature of the interactions between ILs and polymers. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 84836515 Université de Strasbourg Strasbourg 2024-12-31 https://theses.hal.science/tel-04512550 application/pdf 188474414 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2023/ISHISONE_Kana_2023_ED182.pdf http://www.theses.fr/2023STRAE024/abes https://theses.hal.science/tel-04512550 https://theses.hal.science/tel-04512550 Ishisone Kana 1995-08-26 FR 276509951 203185624JC 22017943 4200002 https://theses.fr/2023STRAE024 2023STRAE024 https://doi.org/10.70675/578b4760zbaefz4b73z9acczbdb377d2d6a1 2023-09-15 Physique Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Boero Mauro MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 177244089 Marquardt Roberto MADS_PRESIDENT_DU_JURY 11864176X Seitsonen Ari Paavo MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 27255183X Iannuzzi Marcella MADS_RAPPORTEUR_1 25375027X Molteni Carla MADS_RAPPORTEUR_2 225671476 École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 182 156500019 Institut de physique et chimie des matériaux (Strasbourg) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 151842973 93794 ddc:530 ddc:620 Boero Mauro Marquardt Roberto Seitsonen Ari Paavo Iannuzzi Marcella Molteni Carla École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....) Institut de physique et chimie des matériaux (Strasbourg) PDF 84836515