"Création et utilisation d'atlas anatomiques numériques pour la ...

128Chapitre 6. Etude de la formation des états de bords dans lesnanorubans de graphènede l'échantillon. A l'aide de simulations quantiques [Cresti 2008], nous avons puquantier l'extension spatiale des états de bords et leur résistance au désordre.Dans les nanorubans étudiés dans ce chapitre, l'inuence de la quantication1D due au potentiel électrostatique reste faible. On ne voit pas, par exemple, designature de l'entrée successive des sous bandes 1D dans la conductance lorsque l'onapplique une tension de grille. De plus, la longueur magnétique l B devient égaleaux demi largeurs des rubans considérés à très faible champ magnétique (< 1T).L'eet du champ magnétique est très fort sur les propriétés électroniques. L'étude derubans de taille inférieure est donc très intéressante pour comprendre la formationprogressive des états de bords. En raison de la réduction de la taille du système, leseets dus au désordre, auront une inuence majeure sur la conduction. Ces aspectssont abordés dans le chapitre suivant.6.3 Etude de la formation des états de bords dans lesnanorubans de graphène ultra étroitsLa réduction latérale de la taille des nanorubans entraîne une forte réductionde la mobilité des porteurs [Wang 2008, Lin 2008], de l'ordre de 200cm 2 /V.s pourdes rubans de taille inférieure à 10nm. Les mesures de transport à basse températuresur des nanorubans lithographiés montrent un gap énergétique, indépendantde la conguration des bords [Han 2007], bien supérieur au gap de connementattendu [Son 2006, Stampfer 2009] et contrôlé par des eets de localisationdus au désordre. Des calculs théoriques montrent que la présence de défautsde bords est une des sources de diusion principale dans les nanorubans, la formationd'un gap de mobilité a été prédite même en présence d'une rugosité desbords très faible [Areshkin 2007, Evaldsson 2008, Mucciolo 2009]. D'autres types dedésordre comme les impuretés chargées [Stampfer 2009, Gallagher 2010], les lacunes[Ihnatsenka 2009] ou les déformations structurelles peuvent aussi altérer la conductancedu ruban, en particulier au voisinage du point de neutralité de charge (voirpartie 2.2.4.2).Ce paragraphe sera consacré à l'étude du magnéto-transport sur un nanorubande 11nm de large, une taille réduite comparée aux échantillons étudiés dans le chapitreprécédent. Des résultats similaires ont été obtenus sur un ruban de 30nm delarge mais ils ne seront pas montrés ici. La présence de modulations de la conductanceen fonction de la tension de grille, en parallèle avec des calculs de structurede bande, nous permet de déterminer la conguration des bords du ruban la plusprobable. L'application d'un champ magnétique perpendiculaire entraîne une forteaugmentation de la conductance pour toutes les valeurs de tension de grille. Cecomportement contraste fortement avec celui observé pour des rubans de taillessupérieures. Près du point de neutralité de charge, la magnéto-conductance mesuréeest attribuée à la formation du niveau de Landau zéro, et donc à la fermeturedu gap. Pour les énergies supérieures du niveau de Fermi, le comportement de laconductance est interprété comme étant dû à la suppression de la rétro diusion