Démarrage du projet ANR « MOSAICS » porté par Thomas Jaouen (IPR)

Explorer les structures de bandes électroniques de réseaux de moiré pour découvrir de nouvelles phases non-conventionnelles de la matière

MOSAICS : Super-réseaux de moiré à base de dichalcogénures corrélés

Le progrès récent dans l’élaboration des hétérostructures de van der Waals ont ouvert de nouvelles voies pour manipuler les propriétés électroniques par des super-réseaux de moiré. Dans les matériaux cristallins bidimensionnels (2D), un super-réseau de moiré peut être formé en empilant verticalement deux matériaux lamellaires présentant un désalignement angulaire et/ou une différence de paramètre de maille cristalline. Ceci modifie généralement la structure de bande électronique et peut générer des bandes plates dans lesquelles les interactions entre électrons, i.e., les corrélations, deviennent prépondérantes et conduisent à l’émergence de phases exotiques de la matière.

Le projet MOSAICS vise à explorer et à exploiter les structures de bandes électroniques de super-réseaux de moiré de dichalcogénures de métaux de transition (TMDs) pour découvrir et contrôler de nouvelles phases non-conventionnelles de la matière. Il se concentre en particulier sur les TMDs métalliques pour lesquels l’éventail des nouveaux phénomènes devient énorme car ils possèdent déjà, sous leur forme volumique, des diagrammes de phases électroniques extrêmement riches. Ces phases fascinantes de la matière doivent être revisitées à la limite 2D au sein de super-réseaux de moiré car la frustration géométrique renforce les fluctuations quantiques et peut conduire à une multitude d’états étroitement en compétition. MOSAICS repose sur un fort développement expérimental couplant un environnement échantillon de pointe et un dispositif de photoémission résolue en angle à l’état de l’art.