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Le confinement électronique dans des rubans de graphène révélé sous très fort champ magnétique

Le confinement de la matière présent dans des rubans de graphene de largeur nanométrique est théoriquement connu pour induire une structure électronique à caractère unidimensionnelle, présentant de fortes analogies avec les nanotubes de carbones. A l’instar du vecteur d’enroulement qui pilote la dispersion électronique dans un nanotube, c’est la symétrie des bords du ruban de graphene, principalement de géométrie zigzag, armchair ou bien mixte, qui définit les lois de dispersion unidimensionnelle.

L’application d’un champ magnétique pulsé de 62T a récemment permis de révéler par des mesures de transport électronique l’influence du confinement par les bords du ruban sur les fermion de Dirac.

Illustration du confinement magnétique dans un nano-ruban de graphène

Au-delà d’une quantification de la conductance associée à des courant chiraux qui se forment sur les bords du ruban de graphene, il a été mis en évidence un spectre de Landau différent de celui du graphene non structuré, portant la signature de la géométrie des bords. Ces résultats ont été favorablement comparés aux calculs de structures de bandes électroniques dans des nano-rubans de graphene en régime quantique, développés par Stephan Roche (CIN2, Barcelone) et Alessandro Cresti (IMEP-LAHC, Grenoble).

Collaborations :
Stephan Roche (CIN2, Barcelone, Espagne)
Alessandro Cresti (IMEP-LAHC, Grenoble, France)

Publication associée :
R. Ribeiro et al, Phys. Rev. Lett. 107, 086601 (2011)

Contact :
Bertrand Raquet