ESR-STM de materiaux supraconducteurs bidimensionnels // ESR-STM on superconducting 2D materials

Descrizione

Testo originale dell'annuncio (in inglese)

Ces dernières années, la microscopie à effet tunnel polarisée en spin (SP-STM) s'est imposée comme une technique puissante pour sonder les propriétés de spin avec une résolution atomique: Elle permet de mesurer à la fois la polarisation de spin et les spectres d'excitation de spin par spectroscopie tunnel inélastique et par microscopie à effet tunnel combinée à la résonance de spin électronique (ESR-STM). Un travail récent ainsi que des mesures réalisées au sein du groupe, ont montré que le STM polarisé en spin et l'ESR-STM permettent de caractériser le spectre d'excitation de spin de molécules individuelles de phtalocyanine de fer (FePc) déposées sur Ag\MgO(100). Un objectif majeur consiste désormais à étendre l'ESR-STM à de nouveaux systèmes présentant de nouveaux types d'excitations de spin aux propriétés topologiques non triviales. Le premier objectif de cette thèse est de tenter des mesures d'ESR-STM sur des molécules de phtalocyanines magnétiques adsorbées sur du NbSe2 supraconducteur. La coexistence d'états de Yu-Shiba-Rusinov et d'excitations de spin-flip a déjà été démontrée pour le MnPc sur NbSe2. ​ Par la suite, nous réaliserons la croissance de NbSe2 sur graphène/Ir, motivés par des travaux antérieurs montrant d'une part qu'une monocouche supraconductrice de NbSe2 peut croître sur des substrats faiblement couplés à base de graphène et, d'autre part, que l'ESR-STM de défauts de spin individuels dans une monocouche de MoS2/graphène/Ir a été observé récemment. À plus long terme, nous envisagerons la croissance de matériaux halogénures magnétiques 2D, en particulier le CrCl3, sur du NbSe2 supraconducteur. Les états de Yu-Shiba-Rusinov localisés aux bords observés sur ce système le rendent directement pertinent pour l'étude des spins topologiques et des phénomènes supraconducteurs à l'échelle atomique. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ In recent years, spin-dependent scanning tunneling microscopy (SP-STM) has emerged as a powerful technique for probing spin properties with atomic resolution. It can measure both spin polarization and spin-excitation spectra through inelastic tunneling spectroscopy and electron spin resonance STM (ESR-STM). A recent work[1] and measurements in the group, have shown that spin-polarized and ESR-STM allowed to characterize the spin-excitation spectrum of individual Fe-phtalocyanine molecules (FePc) deposited on Ag\MgO(100). A major objective is now to extend ESR-STM toward new systems exhibiting new types of spin excitations with non-trivial topological properties. The first goal of the PhD is to attempt ESR-STM on magnetic phtalocyanines molecules adsorbed on superconducting NbSe2. MnPc has already shown coexisting Yu-Shiba-Rusinov states and spin-flip excitations on NbSe2[2]. After that, we will grow NbSe2 on graphene/Ir, motived by previous works showing that superconducting monolayer NbSe2 can be grown on weakly coupled graphene-based templates [3] and ESR-STM of individual spin defects in monolayer MoS2/graphene/Ir has been recently observed [4]. Further ahead, we will consider the growth of 2D magnetic halides materials, especially CrCl3, on superconducting NbSe2. The edge-localized Yu-Shiba-Rusinov states observed on this system makes it directly relevant for the study of topological spin and superconducting phenomena at the atomic scale [5]. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Début de la