Théorie et simulation du transport quantique dans les nanostructures

Ce travail theorique est consacre a l'etude du transport electronique dans les nanostructures. Nous nous sommes places dans le cadre des approches de Landauer et post-Landauer. Dans celles-ci, la bonne description du probleme de transport reside dans le calcul des self-energies, censees decrire les effets de resistance de contact ainsi que les interations dans le dispositif. Dans ce travail, nous nous sommes tour a tour interesses a ces deux aspects. Afin de decrire les mecanismes de resistance de contact, nous avons developpe une methode basee sur la notion de canaux effectifs de conduction. Le calcul de ces canaux par recursion matricielle, associe a la derivation d'une nouvelle formule de la conductance, permet la determination exacte des effets des contacts. Nous avons de plus mis au point une methodologie \textit{ab initio}, permettant d'inclure les interactions electron-electron dans le transport quantique, au travers de l'approximation $GW$ d'Hedin sur la self-energie. La seconde partie de ce travail porte sur l'analyse des proprietes de transport du graphene. Nous avons tout d'abord explique les caracteristiques experimentales de magneto-resistance du graphene epitaxie par un mecanisme consecutif a la juxtaposition de plans. Enfin, nous avons calcule la conductance de dispositifs composes de nanostructures de graphene. Nous avons montre que de telles structures presentent de forts effets de resistance de contact, pouvant s'interpreter en termes de diffraction d'electrons. Nous avons alors introduit la notion de barriere de diffraction, qui permet d'extraire les caracteristiques de conductance, sans proceder a un calcul de structure electronique.