Axe 3 : Étude d’états quantiques et du magnétisme local
Responsable : Christophe BRUN (INSP, Paris)
Objectifs
- Propriétés électroniques locales de matériaux massifs, de basse dimension ou de nano-objets individuels présentant un état quantique non-trivial (ondes densité de charge, ondes de densité de spin, isolant de Mott, supraconducteur, isolant topologique, supraconducteur topologique, etc)
- Effet d’un champ magnétique extérieur sur des états quantiques non triviaux (ex: vortex supraconducteur, niveaux de Landau, etc)
- Propriétés magnétiques (ordre local statique et excitations dynamiques) dans des nanostructures métalliques et des systèmes à base d’atomes ou de molécules uniques. Couplage entre atomes magnétiques individuels et métaux, supraconducteur, isolant topologique, etc.
Techniques expérimentales
- Spectroscopie STS élastique (di/dV) et inélastique (d2i/d2V) avec ou sans champ magnétique
- Mesures de corrélation de bruit de la conductance tunnel di/dV (< 200 MHz)
- Spectroscopie STS polarisée en spin – couplage à des excitations haute fréquence (<30GHz)
- Microscopie BEEM (balistic electron emission microscopy)
Laboratoires et moyens expérimentaux
- INSP : ULT-STM fait maison, He3, 300 mK, 8-10 T vertical – canne pour RF-STM en développement + ULT-STM/Q+ en developpement, 1.2 K, 1T horizontal + 3T vertical
- C2N : ULT-STM commercial, He3, 300 mK, 8-10 T – RF-STM en développement
- LPS : ULT-STM fait maison, He3, 300 mK, 1T horizontal + 5T vertical
- Institut Néel : ULT-STM/Q+ fait maison, He3 dilution, 300 mK, 14 T vertical
- SPEC : ULT-STM commercial, He3, 1,2 K, 3 T vertical
- IPCMS: LT-STM commercial, 4.2 K
Exemples de travaux
1. Observation directe de vortex Josephson de proximité en géométrie S-N-S
2. Défauts bruyants dans les supraconducteurs haute température Bi2Sr2CaCu2O8+x
3. Dopage magnétique de matériaux van der Waals 2D
4. Interaction d’échange et pointe polarisée en spin
5. Imagerie magnétique BEEM de vannes de spin Fe/Au/Fe/GaAs(001)
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