LogoLogo

Kerdi, Banan Khaled. Transport quantique des trous dans une monocouche de WSe2 sous champ magnétique intense

Kerdi, Banan Khaled (2021). Transport quantique des trous dans une monocouche de WSe2 sous champ magnétique intense.

[img]PDF - nécessite un logiciel de visualisation PDF comme GSview, Xpdf or Adobe Acrobat Reader
3191Kb

Résumé en francais

Les dichalcogénures des métaux de transition sont constitués d'un empilement de monocouches atomiques liées entre elles par des liaisons faibles de type Van der Waals. Lorsqu'une monocouche de ce matériau est isolée, la symétrie d'inversion du cristal est brisée et la présence d'un couplage spin-orbite fort introduit une levée de dégénérescence des états électroniques ayant des spins différents. Le facteur de Landé effectif (g*) qui intervient dans l'énergie Zeeman est un paramètre qui caractérise, entre autres, la structure de bande du matériau. Il est exceptionnellement grand dans le système WSe_2 en raison de la présence de tungstène et des interactions électroniques. Sa détermination au travers des mesures de résistance électrique sous champ magnétique intense est l'objet de cette thèse. Dans un premier temps, des monocouches de WSe_2 sont produites par l'exfoliation mécanique du matériau massif et leur adressage électrique à l'échelle micrométrique est réalisé par des procédés technologiques de salle blanche impliquant la lithographie électronique. La magnétorésistance des échantillons produits est ensuite étudiée dans des conditions extrêmes de basse température et de champ magnétique intense. La densité de porteur de charges, des trous dans le cas cette thèse, peut être ajustée in-situ par effet de champ. Dans les monocouches de WSe_2, la quantification de l'énergie des niveaux de Landau modifiée par l'effet Zeeman est révélée par la présence d'oscillations complexes de la magnéto-résistance (oscillations de Shubnikov-de Haas). Le développement d'un modèle théorique dédié, où le désordre est pris en compte par un élargissement Gaussien des niveaux de Landau, est nécessaire afin d'interpréter quantitativement les résultats expérimentaux. Il simule l'évolution des composantes du tenseur de résistivité où les paramètres d'ajustement sont la mobilité électronique, l'énergie des bords de mobilité des niveaux de Landau ainsi que le facteur de Landé effectif. L'ajustement théorique aux résultats expérimentaux permet d'extraire l'évolution de g* des trous en fonction de leur densité dans une gamme variant de 5.10^12 à 7,5.10^12 cm^-2, qui s'inscrit dans la continuité des résultats issus de la littérature. Au-delà des approches novatrices sur le plan des conditions expérimentales et de modélisation, cette étude confirme l'importance des interactions électroniques dans la compréhension des propriétés électroniques de ce matériau.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Escoffier, Walter
Goiran, Michel
Ecole doctorale:Sciences de la matière (SdM)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire National des Champs Magnétiques Intenses (LNCMI), UPR 3228
Mots-clés libres :Champs magnétique intense - DCMT - Gaz bidimensionnel d'électrons - Réseau hexagonal - Couplage spin-vallée - Oscillations quantiques - Niveaux de Landau - Énergie Zeeman - Énergie cyclotron - Couplage spin-orbite - Masse effective m* - Facteur de Landé effectif g*
Sujets :Physique
Déposé le :22 Apr 2021 09:15