Transport diffusif et quantique dans les matériaux 2D

L’essentiel de notre activité porte sur le graphène, et les phénomènes de transport électronique dans ce matériau. Un intérêt particulier est donné à l’effet Hall quantique dans le graphène et ses propriétés comme étalons de résistance électrique, dans le cadre de l’ANR VanaSiC. Les études sur graphène exfolié et encapsulé permettent d’étudier les propriétés intrinsèques de transport telles que les interactions électron-phonon.

Nous nous intéressons également au graphène comme capteur de champ magnétique, l’objectif est de développer des capteurs de Hall à base de différents graphène afin de comparer l’influence des différentes propriétés (taille, mobilité des porteurs, dopage résiduel) sur les performances des capteurs (GHRAVITI)

Enfin, nous développons des transistors de graphène permettant de mettre en évidence des effets de résonance de spin électronique détecté électriquement. 

Ces thématiques sont étudiées en étroite collaboration avec l’équipe TEST. 

Nous explorons également de nouveaux matériaux inspirés du graphène, en particulier les dichalcogénures de métaux de transition, MoS₂ et WSe₂ (ANR JCJC 2018-2023, JJEDi https://anr.fr/Projet-ANR-18-CE24-0004). Nous cherchons ainsi à étudier les propriétés de transport intrinsèques de ces matériaux (transition métal-isolant), ainsi que l’interface avec le métal de contact (barrières Schottky 1D). Ce sujet est lien direct avec le développement de capteurs de gaz pour l’environnement.

^{A gauche : Hétérostructure hBN/graphène/hBN sur substrat Si/SiO₂ obtenue par exfoliation et transfert.
A droite : Barre de Hall de graphène encapsulé (hBN/graphène/hBN)  après gravure et dépôt métallique et lithographie électronique effectuées à la CTM (Montpellier). (K. Dinar  https://theses.hal.science/tel-05003176)}