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Propriétés optiques des nano-materiaux sous champs « Megagauss »

 

Directeur de thèse:

 

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Sujet :

Le LNCMP vient d'installer une plate-forme technologique pour créer, dans une volume macroscopique, les champs magnétiques les plus intenses au monde sans destruction massive. Équipé de sa propre infrastructure expérimentale le générateur « Megagauss » permet d'étudier les propriétés optiques des matériaux sous champs B > 200 T (200 T = 2 Megagauss) et dans une gamme de températures entre 5 et 500 K.

Dans le cadre de cette thèse nous utiliserons le générateur pour étudier l'influence d'un champ fort sur la structure électronique des nano-matériaux à base de carbone. Nous allons ainsi étendre nos études précédentes des nanotubes de carbone [1, 2, 3] vers des champs plus forts ce qui nous permettra d'analyser, de façon quantitative, l'effet Aharonov-Bohm sur les niveaux d'énergie. Dans un deuxième projet nous étudierons les propriétés optiques du Graphene sous champs forts. Plus particulièrement, nous utiliserons le champ afin de supprimer le régime quasi-relativistique et de briser la symétrie électron-trou dans le Graphene.

Notre projet de recherche se déroulera en collaboration avec l'Université Rice de Houston et le LCMI de Grenoble. Au début de sa thèse, l'étudiant apprendra le principe, l'architecture et l'utilisation du générateur « Megagauss » ainsi que les consignes de sécurité liés à une installation d'haute tension. Il apprendra ensuite de conduire des expériences en autonomie et de se servir de l'infrastructure expérimentale qui consiste en plusieurs lasers puissants, détecteurs et systèmes d'acquisition ultra-rapide.

 

[1] S. Zaric, G. N. Ostojic, J. Shaver, J. Kono, O. Portugall, P.H. Frings, G.L.J.A. Rikken, M. Furis, S.A. Crooker, X. Wei, V.C. Moore, R.H. Hauge et R.E. Smalley, « Excitons in Carbon Nanotubes with Broken Time-Reversal Symmetry », PRL 96 (2006) 016406

[2] J. Shaver, J. Kono, O. Portugall, V. Krstic, G.L.J.A. Rikken, Y. Miyauchi, S. Maruyama et V. Perebeinos, « Magnetic Brightening of Dark Excitons in Carbon Nanotubes », Nano Lett. 7 (2007) p.1851

[3] J. Shaver, S.A. Crooker, J.A. Fagan, E.K. Hobbie, N. Ubrig, O. Portugall, V. Perebeinos, Ph. Avouris et J. Kono, « Magneto-spectroscopy of Highly-Aligned Carbon Nanotubes: Identifying the Role of Threading Magnetic Flux », article soumis

 

 

 

 

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