Michel Côté
Condensed matter physics and material properties
- Professeur titulaire
-
Faculté des arts et des sciences - Département de physique
Complexe des sciences, room B-4413
Media
Profile
Research expertise
My research activities focus on the application of quantum mechanics for calculating material properties. I am interested in several fields, but at present I am concentrating on developing new organic materials for photovoltaic applications, understanding high-temperature superconductor properties using the ab initio approach, and studying nanomaterials such as nanotubes.
I use a theoretical approach that calls on supercomputer capacities to simulate the materials studied. These methods are on the cutting edge of recent developments, like density-functional theory and methods based on Green's function.
Awards and recognitions
- Prix d'excellence en enseignement 2017 - Université de Montréal
education
- 2000 — Postdoctorat — Physique — Université Cambridge
- 1998 — Ph.D. — Physique — Université Berkeley
- 1993 — B.Sc. — Physique — Université Concordia
For more information…
- 04-12-2000 Des polymères de bore et d’azote?
- 18-02-2002 Voyage au cœur du solide
- 04-02-2002 L'UdeM acquiert le premier ordinateur Regatta au Canada
- Créer des matériaux virtuels
- 08-12-2003 Comment se forment les flocons de neige? Le mystère de la symétrie persiste.
- 24-11-2006 - Un professeur du Département de physique découvre un nouveau type de (nano) matériau
- 21-07-2014 - Le développement des panneaux solaires ne serait plus empêché par le mystère de leur fonctionnement
- 12-09-2017 Michel Côté: le «professeur supraconducteur»!
- 14-05-2011 Université de Montréal - Michel Côté se veut un inventeur de matériaux
- 23-01-2012 Compteurs intelligents d'Hydro-Québec: aucun risque pour la santé
Affiliations and responsabilities
Research affiliations
Teaching and supervision
Teaching
Courses taught (current session only)
- PHY-2500 – Physique de la matière condensée
- PHY-2813 – Mécanique quantique 2
- PHY-6505 – Physique de la matière condensée
Programs
- 106010 – Baccalauréat en chimie
- 119210 – Baccalauréat en mathématiques et physique
- 119210 – Baccalauréat en mathématiques et physique
- 120010 – Baccalauréat en physique
- 120020 – Majeure en physique
- 120040 – Mineure en physique
- 120510 – Baccalauréat en physique et informatique
- 120510 – Baccalauréat en physique et informatique
- 196710 – Programme d'accueil en sciences
- 206010 – Maîtrise en chimie
- 220010 – Biophysique et physiologie moléculaire
- 320010 – Doctorat en physique
Student supervision
Theses and dissertation supervision (Papyrus Institutional Repository)
Étude de la dépendance en température de la structure électronique à l'aide de la théorie de la fonctionnelle de la densité : effets non adiabatiques, dilatation du point zéro, couplage spin-orbite et application aux transitions de phase topologique
Cycle : Doctoral
Grade : Ph. D.
La supraconductivité non-conventionnelle du ruthénate de strontium : corrélations électroniques et couplage spin-orbite
Cycle : Doctoral
Grade : Ph. D.
Calculs numériques du spectre Raman double-résonant du phosphorène
Cycle : Master's
Grade : M. Sc.
Experimental and numerical study of a magnetic realization of a Bose-Einstein Condensate in a purely organic spin-1/2 quantum magnet (NIT2Py)
Cycle : Doctoral
Grade : Ph. D.
Calculs ab initio de la fonctionnalisation du graphène par l’azote
Cycle : Master's
Grade : M. Sc.
Étude ab initio de courbes de décharge de piles organiques ayant pour cathode des composés carbonylés
Cycle : Master's
Grade : M. Sc.
Effet des corrélations locales sur le couplage électron-phonon dans le LSCO en DFT+DMFT.
Cycle : Master's
Grade : M. Sc.
Calculs ab initio de structures électroniques et de leur dépendance en température avec la méthode GW
Cycle : Doctoral
Grade : Ph. D.
Design de nouvelles fonctionnelles en théorie de la fonctionnelle de la densité et conception de polymères pour application à la photovoltaïque organique
Cycle : Doctoral
Grade : Ph. D.
Méthode de calcul à N-corps basée sur la G0W0 : étude du couplage électron-phonon dans le C60 et développement d’une approche accélérée pour matériaux organiques
Cycle : Doctoral
Grade : Ph. D.
Analyse des propriétés électroniques de supraconducteurs à l’aide de la théorie de la fonctionnelle de la densité
Cycle : Doctoral
Grade : Ph. D.
Étude DFT+U des phases structurales du La2CuO4
Cycle : Master's
Grade : M. Sc.
Calculs ab initio de structures électroniques pour un meilleur design de polymères photovoltaïques
Cycle : Doctoral
Grade : Ph. D.
Etude ab initio du pnicture de fer supraconducteur LaOFeAs
Cycle : Master's
Grade : M. Sc.
Etudes ab initio des effets de la température sur le spectre optique des semi-conducteurs
Cycle : Doctoral
Grade : Ph. D.
Étude ab initio des nanotubes de carbone
Cycle : Master's
Grade : M. Sc.
Étude, par principes premiers, des effets de la corrélation entre électrons sur les propriétés électroniques et magnétiques de polymères pontés et de supraconducteurs à haute température critique
Cycle : Doctoral
Grade : Ph. D.
Étude ab initio des propriétés électroniques de polymères conjugués et de cristaux moléculaires
Cycle : Master's
Grade : M. Sc.
Étude du transport de charges dans les cristaux moléculaires à partir des bandes d'énergie
Cycle : Master's
Grade : M. Sc.
Calculs des propriétés électroniques du GaAsN, de nanotubes de carbone et de polymères à faible gap par méthodes ab initio
Cycle : Master's
Grade : M. Sc.
Applications de la théorie de la fonctionnelle de la densité : matériaux hybrides organiques-inorganiques, puits quantiques et fullerènes
Cycle : Master's
Grade : M. Sc.
Calcul des propriétés électroniques de polymères à base de métallocènes, de polymères pontés et du C60.
Cycle : Master's
Grade : M. Sc.
Calculs ab inition sur des polymères exotiques : utilisation de la théorie de la fonctionnelle de la densité et de l'approximation GW
Cycle : Master's
Grade : M. Sc.
Application de méthodes ab initio à l'étude de polymères semi-conducteurs
Cycle : Master's
Grade : M. Sc.
The effect of cytokine administration on treatment and prevention of asthma in a sensitized mouse model
Cycle : Doctoral
Grade : Ph. D.
Projects
Research projects
Canada Excellence Research Chair in Light-Matter Interactions in Photonic Materials
Regroupement québécois sur les matériaux de pointe (RQMP)
Development of electronic structure methods for novel applications
QSciTech: Bridging the Gap between Quantum Science and Quantum Technologies - Training the Next Generation of Quantum Scientists, Engineers and Entrepreneurs
Étude comparée de supraconducteurs pouvant manifester des propriétés topologiques
Regroupement québécois sur les matériaux de pointe ( RQMP )
CALCUL QUEBEC
Supplément COVID-19 CRSNG_Development of electronic structure methods for novel applications
QSciTech: Bridging the Gap between Quantum Science and Quantum Technologies - Training the Next Generation of Quantum Scientists, Engineers and Entrepreneurs
Conception et synthèse de nouveaux matériaux magnétocaloriques
Utilisation de transfert d'apprentissage pour la caractérisation du graphène
Bourse pour Stage International (GoudreaultF. A.) / Couplage électron-phonon dans les matériaux à haute-Tc / Regroupement québécois sur les matériaux de pointe
Bourse pour Stage Internationale (Paret/Joris) / Réplique de phonon dans la structure électronique d’une monocouche de FeSe sur du SrTiO3 / Regroupement québécois sur les matériaux de pointe
Conception et synthèse de nouveaux matériaux magnétocaloriques
Nouvelles méthodes basées sur les plasmas pour la fonctionnalisation post-croissance du graphène
DEVELOPPEMENT DE NOUVELLES METHODES BASEES SUR LES PLASMAS HORS EQUILIBRE POUR LA MODIFICATION POST-CROISSANCE DU GRAPHENE
DEVELOPPEMENT DE NOUVELLES METHODES BASEES SUR LES PLASMAS HORS EQUILIBRE POUR LA MODIFICATION POST-CROISSANCE DU GRAPHENE
DEVELOPPEMENT DE METHODES DE CALCULS QUANTIQUES POUR MATERIAUX A FORTE CORRELATION ELECTRONIQUE
ELECTRONIC STRUCTURE OF POLYMERS FOR PHOTOVOLTAIC APPLICATIONS AND STRONGLY CORRELATED ELECTRON SYSTEMS
REGROUPEMENT STRATEGIQUES - CALCUL QUEBEC
REGROUPEMENT STRATEGIQUE - REGROUPEMENT QUEBECOIS SUR LES MATERIAUX DE POINTE (RQMP)
REGROUPEMENT QUEBECOIS SUR LES MATERIAUX DE POINTE - RQMP
ETUDES NUMERIQUES DE LA DIFFUSION IONIQUE DANS LES CATHODES POUR PILES DE NOUVELLE GENERATION AU MAGNESIUM ET AU SODIUM -2
ETUDES NUMERIQUES DE LA DIFFUSION IONIQUE DANS LES CATHODES POUR PILES DE NOUVELLE GENERATION AU MAGNESIUM ET AU SODIUM
PROJECT 04 - METAL OXIDE/ORGANIC HYBRID SOLAR CELLS/NSERC PHOTOVOLTAIC INNOVATION NETWORK
PROJET 01 - OPTIMIZATION OF NANOSCALE INTERFACES IN ORGANIC PV ACTIVE LAYERS/NSERC PHOTOVOLTAIC INNOVATION NETWORK
TANDEM HYBRID ORGANIC-INORGANICNANOWIRE BASED SOLAR CELL/NSERC PHOTOVOLTAIC INNOVATION NETWORK
HIGHLY-EFFICIENT LOW-COST POLYMERIC SOLAR CELLS/NSERC PHOTOVOLTAIC INNOVATION NETWORK
IMPROVING ORGANIC SOLAR CELL EFFICIENCY USING LOW BAND GAP POLYMERS AND TANDEM DEVICES/NSERC PHOTOVOLTAIC INNOVATION NETWORK
PILES SOLAIRES PLASTIQUES
ELECTRONIC STRUCTURE OF POLYMERS FOR PHOTOVOLTAIC APPLICATIONS AND STRONGLY CORRELATED ELECTRON SYSTEMS
CALCUL QUEBEC - INFRASTRUCTURE MAJEURE CENTRALE
PROGRAMME FONDS DE PLATEFORMES NATIONALES - THE COMPUTE/CALCUL CANADA (CC) INITIATIVE UNITES THE ACADEMIC HIGH-PERFORMANCE COMPUTING (HPC) ORGANIZATIONS IN CANADA THROUGH THE COLLECTIVE INITIATIVE OF THE SEVEN REGIONAL HPC CON
Outreach
Highlights
Mise en valeur d’une recherche
Au cœur de la matière
L'omniprésence des composantes électroniques dans notre vie quotidienne témoigne de l'importance de la science des matériaux. Spécialiste du calcul des propriétés des matériaux, Michel Côté est professeur au Département de physique : « Plus grande sera notre habileté à manipuler différents matériaux, plus grande sera notre capacité à fabriquer des dispositifs qui puissent répondre à nos attentes ».
Michel Côté, en étroite collaboration avec des ingénieurs et des physiciens expérimentateurs, cherche à prédire les résultats obtenus en laboratoire avec le plus de justesse possible : « À la manière des designers d'automobiles sur ordinateur, je réalise l'expérience virtuelle avant que les physiciens ne s'engagent dans de longues et coûteuses expériences. Nous connaissons suffisamment bien le comportement des électrons pour évaluer plusieurs arrangements d'atomes et choisir les expériences les plus susceptibles de réussir concrètement. »
De la lumière dans les fibres optiques
Des années de recherches et d'expérimentations ont mené à une meilleure compréhension des propriétés du silicium (Si). Aujourd'hui, presque la totalité (98 p. 100) des semi-conducteurs utilisés pour les transistors ou les diodes sont faits à partir de silicium et l'industrie cherche constamment à améliorer les techniques de fabrication.
Les travaux de Michel Côté se situent au cœur d'un important effort québécois pour réaliser un semi-conducteur qui ait la propriété d'émettre de la lumière dans les fibres optiques. L'arseniure de gallium (GaAs) est un bon candidat : « Théoriquement, explique le chercheur, en ajoutant des atomes d'azote (N), nous devrions obtenir un matériau ayant les propriétés désirées. Cependant, dans la pratique, ce n'est pas ce qui se produit. Nous pensons que le problème est relié à l'interaction entre les atomes d'azote, qui serait trop forte. La modélisation nous permet de faire varier différents paramètres pour suggérer aux expérimentateurs les meilleurs tests possible. »
Des plastiques comme semiconducteurs
Les propriétés de semiconductivité de certains matériaux de composition organique à base de carbone, comme les plastiques, suscitent de plus en plus l'intérêt des chercheurs. Les coûts de fabrication des semiconducteurs, par exemple, pourraient largement diminuer si on faisait des semiconducteurs à partir de plastique : « Contrairement aux matériaux, comme le silicium, qui requièrent d'énormes et onéreuses usines, les matériaux organiques sont relativement faciles à fabriquer, souligne Michel Côté. On peut les obtenir dans un bécher en laboratoire, grâce à des réactions chimiques. » Ils présentent certaines propriétés des plastiques, notamment la flexibilité. Les premiers écrans pliables en sont un exemple.
Michel Côté voit encore plus loin : « Imaginons que nous puissions obtenir des semiconducteurs qui s'étendent comme de la peinture! Il suffit de trouver les bons polymères, c'est-à-dire la bonne chaîne de carbone, ce qui suppose de trouver puis de changer la manière dont les atomes s'organisent. »
Pour l'instant, Michel Côté tente de fabriquer des polymères permettant d'obtenir des semiconducteurs qui émettent de la lumière bleue, encore assez difficiles à obtenir. Il s'intéresse aussi aux possibilités d'augmenter la performance des matériaux qui absorbent la lumière et la transforment en énergie électrique, comme un écran de calculatrice solaire, mais sur des surfaces beaucoup plus grandes. Encore là, il faut découvrir le bon arrangement d'atomes. Enfin, la construction de nanotubes fabriqués non pas avec du carbone, comme il en existe déjà, mais à partir de sélénium de gallium (GaSe), fait aussi partie des projets de Michel Côté.
Publications and presentations
Publications
Publications principales
- Polyakov, A.; Ignatchik, O.; Bergk, B.; et al., "Fermi-surface evolution in Yb-substituted CeCoIn5" Physical Review B Volume: 85 Issue: 24 Published: JUN 19 2012, DOI: 10.1103/PhysRevB.85.245119
- Provencher, Francoise; Berube, Nicolas; Laprade, Jean-Frederic; et al., "Large electronic bandwidth in solution-processable pyrene crystals: The role of close-packed crystal structure", Journal of Chemical Physics Volume: 137 Issue: 3 Published: JUL 21 2012, DOI: 10.1063/1.4732504
Disciplines
- Physics
- Physical Engineering
- Electrical Engineering and Electronic Engineering
- Mechanical Engineering
- Material Engineering and Metallurgic Engineering
- Pure Mathematics
Areas of expertise
- Condensed matter: elecronic structure, electrical, magnetic, and optical properties
- Materials science
- Condensed matter physics
- Density functional theory
- New materials: theory, design, and fabrication
- Batteries
- Superconductivity
- Energy storage technologies
- Nanoscale materials and structures: fabrication and characterization
- Electron-phonon interactions
- Graphene