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Matériaux 2D

Les structures cristallines peuvent montrer un ordre à longue portée même quand elles n'ont pas une symétrie de translation. Les matériaux dans cette classe sont les quasi-cristaux, les composés apériodiques, et les ondes de densité de charge incommensurables. Dans de nombreux cas, l'absence d'une structure périodique donne lieu à des propriétés de transport non conventionnelles et des modes collectifs. Lorsque le théorème de Bloch n’est plus valable, la structure des états électroniques devient compliquée. Sans doute, la diffusion électronique avec un potentiel apériodique favorise une forte localisation des charges. Il est couramment admis que la formation d’un pseudo-gap devrait augmenter l'énergie de cohésion de la structure apériodique par un mécanisme Hume-Rothery. Les expériences de photoémission sur quasicristaux sont compatibles avec ce scénario. Néanmoins, le lien entre le pseudo-gap, la localisation électronique, et le couplage électron-phonon est encore sujet d’étude. Dans le système modèle (LAS) 1.196VS2, un potentiel apériodique fortement couplé à des états électroniques. Les figures A et B montrent que la photo-excitation soudaine à 50 K induit un remplissage partiel du pseudo-gap électronique en moins de 80 fs. En observant l'évolution de la population électronique 200 meV au dessus du niveau de Fermi (voir Fig. C) on déduit que l'énergie électronique est transmise dans les modes du réseau sur une échelle de temps comparable. Ce résultat révèle que la forte interaction électron-phonon est responsable de la localisation électronique dans les structures quasi-périodiques.


[1] Ultrafast filling of an electronic pseudogap in an incommensurate crystal; V. Brouet, J. Mauchain, E. Papalazarou, J. Faure, M. Marsi, P.H. Lin, A. Taleb-Ibrahimi, P. Le Févre, F. Bertran, L. Cario, E. Janod, B. Corraze, V. Ta Phuoc, and L. Perfetti, Phys. Rev. B 86,  041106 (2013).

Projet FEMTOARPES