Séance de cours

Moiré Flatland: Physique de la matière condensée

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Description

Cette séance de cours porte sur les propriétés des matériaux van der Waals tels que le graphène, hBN, MoS2 et wse2, en discutant de leur classification en tant qu'isolants, semi-conducteurs, semi-métaux ou métaux. Il explore également la supraconductivité thonière dans le graphène tricouche tordu d'angle magique, les skyrmions chargées, et l'origine topologique de la supraconductivité dans le graphène d'angle magique. De plus, il se transforme en violation de la limite Pauli et en supraconductivité réentrante dans le graphène moiré, en isolateurs de Chern fractionnels dans le graphène bicouche tordu à angle magique, et en ferroélectricité à moteur d'empilage dans le nitrure bicouche de bore.

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Concepts associés (15)

Défaut topologique

En cosmologie, un défaut topologique est une configuration souvent stable de matière que certaines théories prédisent avoir été formée lors des transitions de phase de l'univers primitif. Selon la nature des brisures de symétrie, on suppose la formation de nombreux solitons au travers du mécanisme de Brout-Englert-Higgs-Hagen-Guralnik-Kibble. Les défauts topologiques les plus courants sont les monopôles magnétiques, les cordes cosmiques, les murs de domaine, les skyrmions et les textures.

Supraconductivité

La supraconductivité, ou supraconduction, est un phénomène physique caractérisé par l'absence de résistance électrique et l'expulsion du champ magnétique — l'effet Meissner — à l'intérieur de certains matériaux dits supraconducteurs. La supraconductivité découverte historiquement en premier, et que l'on nomme communément supraconductivité conventionnelle, se manifeste à des températures très basses, proches du zéro absolu (). La supraconductivité permet notamment de transporter de l'électricité sans perte d'énergie.

Supraconducteur à haute température

Un supraconducteur à haute température (en anglais, high-temperature superconductor : high- ou HTSC) est un matériau présentant une température critique de supraconductivité relativement élevée par rapport aux supraconducteurs conventionnels, c'est-à-dire en général à des températures supérieures à soit . Ce terme désigne en général la famille des matériaux de type cuprate, dont la supraconductivité existe jusqu'à . Mais d'autres familles de supraconducteurs, comme les supraconducteurs à base de fer découverts en 2008, peuvent aussi être désignées par ce même terme.

Topological order

In physics, topological order is a kind of order in the zero-temperature phase of matter (also known as quantum matter). Macroscopically, topological order is defined and described by robust ground state degeneracy and quantized non-Abelian geometric phases of degenerate ground states. Microscopically, topological orders correspond to patterns of long-range quantum entanglement. States with different topological orders (or different patterns of long range entanglements) cannot change into each other without a phase transition.

Twistronics

Twistronics (from twist and electronics) is the study of how the angle (the twist) between layers of two-dimensional materials can change their electrical properties. Materials such as bilayer graphene have been shown to have vastly different electronic behavior, ranging from non-conductive to superconductive, that depends sensitively on the angle between the layers. The term was first introduced by the research group of Efthimios Kaxiras at Harvard University in their theoretical treatment of graphene superlattices.

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Séances de cours associées (57)

Moiré Flatland: Graphene et Bilayer Twisted Graphene

Explore les propriétés du graphène et du graphène bicouche tordu, y compris le phénomène de l'angle magique et la supraconductivité non conventionnelle.

Localisation des électrons dans les couches de matériaux 2D empilées de façon incommensurable

Explore la localisation des électrons dans des matériaux 2D empilés incommensurablement, y compris le graphène bicouche tordu et les dichalcogénides métalliques de transition.

Matériaux proximités: de la Spintronics aux Etats de Majorana

Explore la transition de l'état spintronique à l'état majorana dans les matériaux proximités, en mettant l'accent sur la proximité magnétique et la détection topologique de la supraconductivité.

La matière topologique et son exploration avec les gaz quantiques

Explore la matière topologique dans les systèmes 2D, en discutant des transitions de phase non conventionnelles, des tourbillons, et le gaz Bose idéal.

Turbulence active dans les systèmes biologiques

Déplacez-vous dans des turbulences actives et des défauts topologiques dans les systèmes biologiques, en mettant l'accent sur leur impact sur la motilité cellulaire et la croissance des colonies.

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