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Natural Sciences and Engineering; Engineering; Fundamental Sciences

Michel Côté

Condensed matter physics and material properties

Professeur titulaire

Faculté des arts et des sciences - Département de physique

Roger-Gaudry, room A-406

514 343-5628

michel.cote@umontreal.ca

Secondary number: 514 343-2071 (Télécopieur)

Media

Michel Côté - Les étoiles de l'enseignement

Chaque année, l'Université de Montréal honore celles et ceux qui se distinguent pour leur engagement exceptionnel dans les diverses facettes de la formation et de l’encadrement des étudiants. En 2017, Michel Côté, spécialiste renommé en physique de la matière condensée, vulgarisateur hors pair et professeur rassembleur, se voit décerner un prix d’excellence en enseignement 2017. Rencontre avec le lauréat.

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 — PhysiqueUniversité Cambridge
  • 1998 — Ph.D. — PhysiqueUniversité Berkeley
  • 1993 — B.Sc. — PhysiqueUniversité Concordia

Teaching and supervision

Student supervision

Theses and dissertation supervision (Papyrus Institutional Repository)

2019

Calculs numériques du spectre Raman double-résonant du phosphorène

Graduate : Goudreault, Félix Antoine
Cycle : Master's
Grade : M. Sc.
2018

Calculs ab initio de la fonctionnalisation du graphène par l’azote

Graduate : Malenfant-Thuot, Olivier
Cycle : Master's
Grade : M. Sc.
2017

Effet des corrélations locales sur le couplage électron-phonon dans le LSCO en DFT+DMFT.

Graduate : Groulx, Julien
Cycle : Master's
Grade : M. Sc.
2014

Étude DFT+U des phases structurales du La2CuO4

Graduate : Delaval-Lebel, Merlin
Cycle : Master's
Grade : M. Sc.
2014

Calculs ab initio de structures électroniques pour un meilleur design de polymères photovoltaïques

Graduate : Bérubé, Nicolas
Cycle : Doctoral
Grade : Ph. D.
2012

Etude ab initio du pnicture de fer supraconducteur LaOFeAs

Graduate : Plante, Bénédict
Cycle : Master's
Grade : M. Sc.
2011

Étude ab initio des nanotubes de carbone

Graduate : Beaudin, Jason
Cycle : Master's
Grade : M. Sc.
2011

Etudes ab initio des effets de la température sur le spectre optique des semi-conducteurs

Graduate : Boulanger, Paul
Cycle : Doctoral
Grade : Ph. D.
2009

Étude ab initio des propriétés électroniques de polymères conjugués et de cristaux moléculaires

Graduate : Laprade, Jean Frédéric
Cycle : Master's
Grade : M. Sc.
2008

Étude du transport de charges dans les cristaux moléculaires à partir des bandes d'énergie

Graduate : Tardif, Benjamin
Cycle : Master's
Grade : M. Sc.
2003

Application de méthodes ab initio à l'étude de polymères semi-conducteurs

Graduate : Brière, Jean-François
Cycle : Master's
Grade : M. Sc.

Projects

Research projects

2019 - 2023

New Generation of Solid State Batteries

Lead researcher : Mickaël Dollé
Co-researchers : Dominic Rochefort , Michel Côté
Funding sources: Total Canada inc.
Grant programs:
2019 - 2022

Regroupement québécois sur les matériaux de pointe ( RQMP )

Lead researcher : François Schiettekatte
Funding sources: FRQNT/Fonds de recherche du Québec - Nature et technologies (FQRNT)
Grant programs: PVXXXXXX-(RS) Programme de regroupements stratégiques
2016 - 2022

Development of electronic structure methods for novel applications

Lead researcher : Michel Côté
Funding sources: CRSNG/Conseil de recherches en sciences naturelles et génie du Canada (CRSNG)
Grant programs: PVX20965-(RGP) Programme de subvention à la découverte individuelle ou de groupe
2015 - 2022

CALCUL QUEBEC

Lead researcher : Paul Charbonneau , Timothée Poisot
Co-researchers : Jesse Shapiro , Mohamed Hijri , Daniel Sinnett , Mark E. Samuels , Laurent J. Lewis , Normand Mousseau , Anne Bruneau , Georges Michaud , François Schiettekatte , Rémy Sauvé , Michel Côté , Pierre-Louis Bellec , Damian Labuda , Jacques Drouin , Louis Jean Dubé , Guy Dumas , Marc Parizeau , Louis Pérusse , Alain De Champlain , Daniel Reinharz , Hugo Martel , Christian Gagné , Arnaud Droit , Frédéric Maps , R Platt , Alan C Evans , W Robert J Funnell , Hong Guo , Victoria Kaspi , Sang Yong Jeon , Nikolas Provatas , Russell Davidson , Jackalyn Marie Vogel , Nicolas Moitessier , Guy Moore , Sivakumaran Nadarajah , Abdelkader Baggag , Erica Moodie , Jacek A. Majewski , Andrew Piper , Luc Mongeau , Guillaume Bourque , Stefan Sinclair , Daniel Joseph Kirshbaum , Jun Song , Brigitte Jaumard , Jean-Yves Trépanier , François Guibault , François Bertrand , Alain Rochefort , Frédéric Sirois , Éric Laurendeau , Georges Dionne , Wagdi Habashi , G. Peslherbe , Thomas Fevens , Marius Paraschivoiu , Ali Dolatabadi , André Dieter Bandrauk , André-Marie Tremblay , Pierre Proulx , Noureddine Atalla , David Sénéchal , Armand Soldera , Kalifa Goïta , Alexandre Blais , Claude Legault , Stéphane Moreau , Hugo Larochelle , Pierre-Étienne Jacques , Gabriel Crainic , René Laprise , Pierre Gauthier , Laxmi Sushama , Simon Guillotte , Adam Skorek , Patrizio Antici , Dany Dumont , François Vidal , Jannette Frandsen , Lorne Archie Nelson , Martin Aube , Leandro Coelho
Funding sources: FRQNT/Fonds de recherche du Québec - Nature et technologies (FQRNT)
Grant programs: PVXXXXXX-(RS) Programme de regroupements stratégiques
2017 - 2021

Conception et synthèse de nouveaux matériaux magnétocaloriques

Lead researcher : André-Marie Tremblay
Co-researchers : Michel Côté
Funding sources: FRQNT/Fonds de recherche du Québec - Nature et technologies (FQRNT)
Grant programs: PV113724-(PR) Projets de recherche en équipe (et possibilité d'équipement la première année)
2018 - 2019

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

Lead researcher : Michael Hilke
Co-researchers : Michel Côté
Funding sources: FRQNT/Fonds de recherche du Québec - Nature et technologies (FQRNT)
Grant programs: PVXXXXXX-Bourse de stage international relié aux regroupements stratégiques
2018 - 2019

Bourse pour Stage International (GoudreaultF. A.) / Couplage électron-phonon dans les matériaux à haute-Tc / Regroupement québécois sur les matériaux de pointe

Lead researcher : Michael Hilke
Co-researchers : Michel Côté
Funding sources: FRQNT/Fonds de recherche du Québec - Nature et technologies (FQRNT)
Grant programs: PVXXXXXX-Bourse de stage international relié aux regroupements stratégiques
2016 - 2019

Conception et synthèse de nouveaux matériaux magnétocaloriques

Lead researcher : André-Marie Tremblay
Co-researchers : Michel Côté
Funding sources: FRQNT/Fonds de recherche du Québec - Nature et technologies (FQRNT)
Grant programs: PV113724-(PR) Projets de recherche en équipe (et possibilité d'équipement la première année)
2015 - 2019

Nouvelles méthodes basées sur les plasmas pour la fonctionnalisation post-croissance du graphène

Lead researcher : Luc Stafford
Co-researchers : Richard Leonelli , Michel Côté
Funding sources: FRQNT/Fonds de recherche du Québec - Nature et technologies (FQRNT)
Grant programs: PV113724-(PR) Projets de recherche en équipe (et possibilité d'équipement la première année)
2015 - 2019

DEVELOPPEMENT DE NOUVELLES METHODES BASEES SUR LES PLASMAS HORS EQUILIBRE POUR LA MODIFICATION POST-CROISSANCE DU GRAPHENE

Lead researcher : Luc Stafford
Co-researchers : Richard Martel , Richard Leonelli , Michel Côté
Funding sources: Photon Etc , Plasmionique inc. , Prima Québec , CRSNG/Conseil de recherches en sciences naturelles et génie du Canada (CRSNG)
Grant programs: , , , PVX20973-(RDC-CRD) Partenariat de recherche / Subvention de recherche et développement coopérative
2015 - 2018

DEVELOPPEMENT DE NOUVELLES METHODES BASEES SUR LES PLASMAS HORS EQUILIBRE POUR LA MODIFICATION POST-CROISSANCE DU GRAPHENE

Lead researcher : Luc Stafford
Co-researchers : Richard Martel , Richard Leonelli , Michel Côté
2015 - 2018

DEVELOPPEMENT DES NOUVELLES METHODES BASEES SUR LES PLASMAS HORS EQUILIBRE POUR LA MODIFICATION POST-CROISSANCE DU GRAPHENE

Lead researcher : Luc Stafford
Co-researchers : Richard Martel , Richard Leonelli , Michel Côté
Funding sources: Prima Québec
Grant programs:
2013 - 2017

DEVELOPPEMENT DE METHODES DE CALCULS QUANTIQUES POUR MATERIAUX A FORTE CORRELATION ELECTRONIQUE

Lead researcher : Michel Côté
Funding sources: FRQNT/Fonds de recherche du Québec - Nature et technologies (FQRNT)
Grant programs: PV113724-(PR) Projets de recherche en équipe (et possibilité d'équipement la première année)
2001 - 2017

ELECTRONIC STRUCTURE OF POLYMERS FOR PHOTOVOLTAIC APPLICATIONS AND STRONGLY CORRELATED ELECTRON SYSTEMS

Lead researcher : Michel Côté
Funding sources: CRSNG/Conseil de recherches en sciences naturelles et génie du Canada (CRSNG)
Grant programs: PVX20965-(RGP) Programme de subvention à la découverte individuelle ou de groupe
2011 - 2016

REGROUPEMENT STRATEGIQUES - CALCUL QUEBEC

Lead researcher : Normand Mousseau
Funding sources: FRQNT/Fonds de recherche du Québec - Nature et technologies (FQRNT)
Grant programs: PVXXXXXX-(RS) Programme de regroupements stratégiques
2009 - 2016

REGROUPEMENT QUEBECOIS SUR LES MATERIAUX DE POINTE - RQMP

Lead researcher : Sjoerd Roorda
Funding sources: FRQNT/Fonds de recherche du Québec - Nature et technologies (FQRNT)
Grant programs: PVXXXXXX-(RS) Programme de regroupements stratégiques
2009 - 2016

REGROUPEMENT STRATEGIQUE - REGROUPEMENT QUEBECOIS SUR LES MATERIAUX DE POINTE (RQMP)

Lead researcher : Sjoerd Roorda
Funding sources: FRQNT/Fonds de recherche du Québec - Nature et technologies (FQRNT)
Grant programs: PVXXXXXX-(RS) Programme de regroupements stratégiques
2015

ETUDES NUMERIQUES DE LA DIFFUSION IONIQUE DANS LES CATHODES POUR PILES DE NOUVELLE GENERATION AU MAGNESIUM ET AU SODIUM -2

Lead researcher : Michel Côté
Funding sources: Innovation, Sciences et Développement économique Canada
Grant programs:
2014 - 2015

ETUDES NUMERIQUES DE LA DIFFUSION IONIQUE DANS LES CATHODES POUR PILES DE NOUVELLE GENERATION AU MAGNESIUM ET AU SODIUM

Lead researcher : Michel Côté
Funding sources: Innovation, Sciences et Développement économique Canada , FRQNT/Fonds de recherche du Québec - Nature et technologies (FQRNT)
Grant programs: , PVXXXXXX-Stage Accélération Quebec FRQ-NT et MITACS
2009 - 2015

IMPROVING ORGANIC SOLAR CELL EFFICIENCY USING LOW BAND GAP POLYMERS AND TANDEM DEVICES/NSERC PHOTOVOLTAIC INNOVATION NETWORK

Lead researcher : Michel Côté
Co-researchers : Carlos Silva , Rafael Kleiman
Funding sources: CRSNG/Conseil de recherches en sciences naturelles et génie du Canada (CRSNG)
Grant programs: PVX20966-Programme de subventions de réseaux stratégiques
2009 - 2015

HIGHLY-EFFICIENT LOW-COST POLYMERIC SOLAR CELLS/NSERC PHOTOVOLTAIC INNOVATION NETWORK

Lead researcher : Michel Côté
Co-researchers : Carlos Silva , Rafael Kleiman
Funding sources: CRSNG/Conseil de recherches en sciences naturelles et génie du Canada (CRSNG)
Grant programs: PVX20966-Programme de subventions de réseaux stratégiques
2009 - 2015

PROJET 01 - OPTIMIZATION OF NANOSCALE INTERFACES IN ORGANIC PV ACTIVE LAYERS/NSERC PHOTOVOLTAIC INNOVATION NETWORK

Lead researcher : Carlos Silva
Co-researchers : Michel Côté , Rafael Kleiman
Funding sources: CRSNG/Conseil de recherches en sciences naturelles et génie du Canada (CRSNG)
Grant programs: PVX20966-Programme de subventions de réseaux stratégiques
2009 - 2015

PROJECT 04 - METAL OXIDE/ORGANIC HYBRID SOLAR CELLS/NSERC PHOTOVOLTAIC INNOVATION NETWORK

Lead researcher : Carlos Silva
Co-researchers : Michel Côté , Rafael Kleiman
Funding sources: CRSNG/Conseil de recherches en sciences naturelles et génie du Canada (CRSNG)
Grant programs: PVX20966-Programme de subventions de réseaux stratégiques
2009 - 2015

TANDEM HYBRID ORGANIC-INORGANICNANOWIRE BASED SOLAR CELL/NSERC PHOTOVOLTAIC INNOVATION NETWORK

Lead researcher : Michel Côté
Co-researchers : Carlos Silva , Rafael Kleiman
Funding sources: CRSNG/Conseil de recherches en sciences naturelles et génie du Canada (CRSNG)
Grant programs: PVX20966-Programme de subventions de réseaux stratégiques
2010 - 2014

PILES SOLAIRES PLASTIQUES

Lead researcher : Michel Côté
Co-researchers : Mario Leclerc
Funding sources: FRQNT/Fonds de recherche du Québec - Nature et technologies (FQRNT)
Grant programs: PVXXXXXX-(CY) Partenariats pour l'innovation : programme de recherche orienté en partenariat
2010 - 2014

ELECTRONIC STRUCTURE OF POLYMERS FOR PHOTOVOLTAIC APPLICATIONS AND STRONGLY CORRELATED ELECTRON SYSTEMS

Lead researcher : Michel Côté
2011 - 2013

CALCUL QUEBEC - INFRASTRUCTURE MAJEURE CENTRALE

Lead researcher : Normand Mousseau
Funding sources: Prima Québec
Grant programs:
2009 - 2013

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

Lead researcher : Michel Côté
Funding sources: FCI/Fondation canadienne pour l'innovation
Grant programs:

Outreach

Highlights

Mise en valeur d’une recherche

2000

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