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Stage/Thèse équipe STM

Graphene based heterointerfaces effects in the intercalation of (bi)metallic nanostructures.

Effets de l’intercalation de métaux sur des hétérostructures à base de graphène

publié le

Rémunération éventuelle du stage : oui
Possibilité de poursuivre en thèse ? oui
Si oui, mode de financement envisagé : EDPIF

Techniques utilisées : microscopie et spectroscopie à effet tunnel ; diffraction d’électrons, spectroscopie Auger ; Effet Kerr Magnéto-optique
Qualités du candidat requises : excellent étudiant, gout pour les expériences

Il s’agit d’étudier à l’échelle nano les propriétés d’alliages bimétalliques obtenus par intercalation d’atomes métalliques entre deux feuillets de graphène. Les études seront réalisées à l’aide des techniques de microscopie à effet tunnel (STM) et de mesures micro-magnétiques. Il a été montré récemment que sur la face riche silicium du SiC, il était possible d’intercaler de l’or, du cobalt ou du titane. Mais cette intercalation a lieu en fait entre un plan de graphène et un plan appelé couche-tampon. Il s’en suit qu’il est par exemple impossible d’exfolier un sandwich graphène-métal-graphène. Par contre, si l’on forme au moins deux couches de graphène, il est tentant de prédire qu’il sera possible d’isoler ce sandwich. Durant le stage, il s’agira donc de former des bi-couches de graphène sur la face Si du SiC, puis d’évaporer de l’or, du cobalt ou du platine, qui, après recuits, pourraient s’intercaler. Une fois cette étape franchie, on envisagera la co-déposition de deux espèces dont l’une magnétique. On caractérisera alors les propriétés magnétiques de ces alliages par magnéto optique (effet Kerr). On peut s’attendre à ce que les nanoalliages ainsi encapsulés par du graphène, possèdent des propriétés magnétiques originales. Enfin, on exfoliera ces films ultra-minces en les reportant sur des grilles de microscope électronique à transmission où une analyse locale des empilements atomiques sera effectuée. A noter que les propriétés du graphène seront modifiées du fait de l’intercalation. Des mesures de spectroscopie tunnel (STS) à très basses températures seront alors réalisées. On sait que l’intercalation de l’or conduit à modifier le dopage (de n à p) et que la proximité du cobalt sous forme de clusters de quelques atomes modifie la réponse spectroscopique par exemple des moirés. Il est donc très intéressant de mesurer les densités électroniques locales induites par ces divers environnements et qui pilotent finalement les propriétés de transport de possible dispositifs hybrides.

Voir en ligne : mailto:Yann GIRARD<yann.girard@u...

Post-scriptum :

Responsable(s) du stage : Yann GIRARD
Téléphone : 01 57 27 62 99
e-mail : yann.girard@univ-paris-diderot.fr