Sommaire:

La première partie de la présentation sera sur les mécanismes de transport qui expliquent la robustesse de l’effet Hall quantique dans du graphène exfolié. Le graphène ayant un gap entre niveau de Landau très élevé, il offre une grande latitude pour revisiter les lois de transport intra et inter niveaux de Landau. Nous avons pu mettre en évidence que le transport suivait une loi de variable range hopping avec un crossover entre régime avec interactions coulombienne (loi d’Efros-Shklovskii) et sans (loi de Mott) quand la longueur de localisation dépasse la longueur d’écrantage de la grille métallique [1].
Ensuite je parlerais de graphène hydrogéné où malgré d’extrêmement basses mobilités électronique (~ 10 cm2/(V.s)) et la probable ouverture d’un gap, l’effet Hall Quantique a pu être observé [2]. Nous avons pu mesurer que la phase de Berry qui permet de quantifier la Diracness [3] des porteurs de charges dans ces systèmes est conservé [4] par rapport au graphène pur malgré l’altération due à l’hydrogénation.
Finalement, il sera question de dispositifs pour explorer un autre extrême dans les gaz d’électrons 2D, l’Effet Hall fractionnaire, en particulier la fraction 5/2 qui à l’heure actuelle reste mystérieuse. L’écart en énergie la caractérisant est tellement faible qu’il est très difficile de fabriquer des dispositifs tels des QPC ou interféromètres qui permettraient de comprendre la nature des quasiparticules dans cette fraction. En effet les étapes de fabrication nécessaire sont très souvent néfastes pour la mobilité électronique. Nous avons pu développer une méthode de fabrication par flip chip [5], laissant nos gaz 2D intouchés en parallèle avec la fabrication d’échantillons en géométrie Corbino [6] pour des mesures de bulk nous affranchissant des canaux de bords.

[1] K. Bennaceur et al PRB 86, 085433 (2012)
[2] J. Guillemette et al, PRL 110, 176801 (2013)
[3] M. O. Goerbig, G. Montambaux and F. Piechon EPL, 105 (2014) 57005
[4] K. Bennaceur et al, PRB 92, 125410 (2015)
[5] K. Bennaceur et al Scientific Reports 5, 12494 (2015)
[6] B.A Schmidt et al Solid state Communication 217 (2015)

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