Équipe

Quant2M-STM : Magnétisme et matériaux quantiques étudiés par STM

Activité scientifique

Nous explorons le magnétisme et les matériaux quantiques par microscopie par effet tunnel (STM). Nous disposons de deux systèmes fonctionnant sous ultra-vide à des températures cryogéniques (4.2 K et 350 mK). Ce dernier est équipé d’un champ magnétique vectoriel et de lignes micro-ondes (DC-20 GHz). Grâce à ces instruments, nous pouvons mesurer à l’échelle atomique la spectroscopie des états électroniques mais également mesurer le spectre des excitations de spin (CW-ESR-STM) ainsi que la dynamique quantique par la mesure des temps de relaxation et de cohérence via l’ESR-STM pulsé.

Nos compétences incluent la préparation de surfaces (Ag, Au, W, Re, Ir) et la croissance de matériaux (Ag\MgO), lesquels constituent des supports pour isoler et étudier des centres magnétiques individuels (adatomes ou molécules). Nos travaux portent également sur les adatomes et les molécules déposés sur des semi-conducteurs (InAs, GaAs, dichalcogénures de métaux de transition) clivés in-situ, ainsi que sur les dopants magnétiques substitutionnels. Sur le plan thématique, nous nous concentrons sur les ordres magnétiques quantiques, à l’image de la chaîne de Haldane ou de Majorana. Nous explorons par ailleurs les hétérostructures de van der Waals exhibant des phases quantiques anormales (entières ou fractionnaires), c’est-à-dire possédant un ordre magnétique intrinsèque.

© STMC2N, 2025

Figure : Adatomes de Fer sur InAs, formant des chaines de spins dont le spectre est étudié à l’échelle atomique.