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Theses Year : 2019

Graphene band engineering by single atomic layer intercalation

Ingénierie de bande du graphène par intercalation de monocouche atomique

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Abstract

Nowadays graphene based systems have no particular use in spintronic or magnetic information storage applications mainly due to the lack of magnetic moments in the carbon and the negligible electron spin interaction with the electron motion (spin-orbit coupling). This situation changes dramatically when graphene is interfaced with other materials. Spin-orbit coupling can be induced in graphene by its interactions with heavy metals (HM) and carbon atoms can acquire magnetic moment when interfaced with ferromagnetic elements (FM). This project aims to the fabrication and the characterization of the first highly crystalline graphene/HM/FM hybrid system. This will serve as a possible model system for novel magnetic information storage prototypes, whereas the study of the hybrid electronic properties will elucidate the possibility to engineer the graphene spin texture going towards its use as base material for spintronic applications.
De nos jours, les systèmes basés sur le graphène ont aucune utilité particulière dans les applications de stockage d'informations magnétiques ou dans la spintronique, principalement en raison de l'absence de moments magnétiques dans le carbone et la négligeable interaction entre le spin des électrons avec le mouvement des charges électroniques (couplage spin-orbite). Cette situation change radicalement lorsque le graphène est interfacé avec d'autres matériaux. En particulier le couplage spin-orbite peut être induite dans le graphène par ses interactions avec les métaux lourds (HM) et les atomes de carbone peuvent acquérir moment magnétique quand le graphène est interfacé avec des éléments ferromagnétiques (FM). Ce projet vise à la fabrication et la caractérisation du premier système hybride à haute cristallinité graphène/HM/FM. Ce sera un système modèle possible pour des prototypes de stockage magnétique de l'information et l'étude de ses propriétés électroniques va élucider la possibilité de concevoir la texture de spin du graphene allant vers son utilisation comme matériau de base pour des applications spintroniques.
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Origin : Version validated by the jury (STAR)

Dates and versions

tel-02965732 , version 1 (13-10-2020)
tel-02965732 , version 2 (08-02-2021)

Identifiers

  • HAL Id : tel-02965732 , version 2

Cite

Thomas Vincent. Graphene band engineering by single atomic layer intercalation. Physics [physics]. Université Paris sciences et lettres, 2019. English. ⟨NNT : 2019PSLET054⟩. ⟨tel-02965732v2⟩
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