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Soutenace de thèse de Danilo Longo - Lundi 13 mai 2019 à 14 h

Danilo Longo, doctorant dans les équipes Physico-chimie et dynamique des surfaces (PHYSUF) et Spectroscopie des nouveaux états quantiques (SNEQ) de l’INSP, soutient sa thèse le lundi 13 mai 2019 à 14 h. Sorbonne Université - 4 place Jussieu - 75005 Paris - Amphithéâtre Charpak (RdC, barre 22-23)

Engineering topological states in arrays of magnetic molecules in interaction with a 2D superconductor

JPEG Résumé

Des études récentes ont prédit que l’interaction entre un supraconducteur 2D et du magnétisme local pourrait induire une supraconductivité topologique accompagnée d’états de bord de type Majorana. Pour relever ce défi, nous avons étudié un système basé sur l’interaction entre des auto-assemblages d’aimants moléculaires, tels que les phtalocyanines de manganèse (MnPcs), sur des films minces de plomb (1 et 3 monocouches) épitaxiés sur des surfaces de Si(111) qui montrent une supraconductivité 2D.

Image STM d’une tricouche quasi-continue de plomb sur Si(111) présentant un motif de moiré. Les régions claires sur le film de plomb sont des îlots auto-assemblées de MnPcs. Taille de l’image : 170 x 170nm2, VT=0.3V, IT=40pA

Nos expériences de Microscopie à effet tunnel (STM) ont révélé que l’adsorption d’une petite quantité de MnPcs sur la monocouche de Pb est accompagnée d’un très faible transfert de charge qui induit une transition de phase structurale macroscopique de la surface elle-même. Les expériences de Spectroscopie à effet tunnel (STS) à 300 mK sur des îlots tricouches de Pb/Si(111) ont montré la présence d’effets non triviaux responsables de la fluctuation spatiale de l’amplitude des pics de cohérence sur des longueurs bien inférieures à la longueur de cohérence supraconductrice. De plus, contrairement à ce qui a été montré sur des monocristaux de plomb, les expériences STS suggèrent que les MnPcs isolées sur des îlots tricouches de plomb se trouvent toujours dans un régime d’interaction faible avec le substrat. L’ensemble de nos résultats, ainsi que l’observation d’une signature spectroscopique localisée sur le bord d’un domaine auto-organisé de MnPcs ouvrent la voie à de futures études sur l’ingénierie des phases topologiques supraconductrices.

Jury

  • Sophie Guéron (Laboratoire de Physique des Solides, Orsay), rapportrice
  • Bertrand Kierren (Institut Jean Lamour, Nancy), rapporteur
  • Clemens Winkelmann (Institut Néel, Grenoble), examinateur
  • Gwendal Feve (Laboratoire Pierre Aigrain, Paris), examinateur
  • Nicolas Lorente (Centro de fisica de materiales, San Sebastiàn), examinateur
  • Christophe Brun (INSP), invité
  • Tristan Cren (INSP), Co-Directeur de thèse
  • Nadine Witkowski (INSP), Directrice de thèse