SEMITOPO : Strained HgTe, a 3D topological insulator

Les isolants topologiques ont été découverts récemment dans des semi-conducteurs et semi-métaux à fort couplage spin-orbite. Ces matériaux sont des isolants massifs mais conduisent l’électricité par leur surface. Les porteurs de surface sont sans masse et ont un comportement « relativiste » (similaire au graphène) qui affecte profondément leurs propriétés de transport. En champ magnétique, il y a par exemple un effet Hall quantique très original qui reflète la topologie des états de la zone de Brillouin.

Nous avons développé en collaboration avec P. Ballet du CEA-LETI, un matériau (HgTe) par croissance épitaxiale sur un substrat de CdTe qui impose une contrainte biaxiale. Cette croissance sous contrainte introduit un gap isolant, tout en offrant des surfaces propres pour les états de surface. Le résultat est un matériau quasi-idéal qui montre toutes des caractéristiques d’un isolant topologique (Fermions de Dirac, effet Hall quantique etc..) de façon extrêmement claire.

Ces travaux se font en collaboration avec P. Ballet du CEA-LETI et David Carpentier de l’ENS-Lyon. Ils sont soutenu par l’ANR SEMITOPO. Les sondes expérimentales utilisées sont la photoémission (ARPES), le magnéto-transport, et les nano-structures hybrides.

Publications récentes :

Contacts Laurent.levy grenoble.cnrs.fr (Tel 0476881122) Tristan.Meunier grenoble.cnrs.fr

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