Spécialité de M2 : Concepts Fondamentaux de la Physique

Ecole Doctorale de Physique de la Région Parisienne (ED107)
Spécialité de M2 : Concepts Fondamentaux de la Physique
Parcours : Physique de la Matière Condensée
PROPOSITION DE SUJET DE THESE
Années 2011-2014
(Attention: ne pas dépasser une page)
Nom Laboratoire : Laboratoire de Physique des Solides
Code d'identification CNRS : UMR8502
Nom du ou des responsables de la thèse : G. Montambaux, J.-N. Fuchs
e-mail : [email protected] téléphone : 01 69 15 69 29
page web: http://users.lps.u-psud.fr/montambaux/
Lieu de la thèse : Laboratoire de Physique des Solides
Financement proposé : NON si oui, type de financement :
Titre : Physique des points de Dirac
Le graphène présente des propriétés physiques nouvelles et fascinantes. C’est un cristal
purement bidimensionnel et les électrons se déplacent comme si leur masse était nulle. On
parle de spectre de Dirac, en référence à la description de particules relativistes sans masse. A
ce spectre particulier, sont associées des propriétés physiques inhabituelles, sujets d’un vaste
domaine de recherches fondamentales et appliquées qui s’est développé depuis 2004.
D’autres systèmes de matière condensée peuvent présenter des comportements tout aussi
spectaculaires. Par exemple, les assemblages de quelques feuilles de graphène (les bicouches
ou les tricouches) présentent des propriétés nouvelles et encore largement inexplorées. De
même, la possibilité de piéger des atomes ultra froids dans des réseaux optiques offre aussi de
nouveaux champs d’investigation de ces propriétés nouvelles. Les isolants topologiques
récemment étudiés présentent aussi des particularités liées à l’existence d’un spectre de Dirac.
Le but de cette thèse sera l’étude de certaines propriétés physiques liées au caractère tout à
fait particulier du spectre électronique et de la nature des fonctions d’onde. En particulier, on
s’intéressera au magnétisme orbital et au transport quantique dans ces systèmes. On étudiera
comment les effets d’interférence dus à la cohérence quantique modifient le transport
électronique, et comment ces effets peuvent avoir des conséquences différentes selon la nature
du spectre électronique et la nature du désordre.
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