Hétérostructures de van der Waals suspendues : de la spectroscopie optique à l’opto-électro-mécanique
Langue Anglais
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Auteur : Moczko, Loïc
Date de soutenance : 29-03-2023

Directeur(s) de thèse : Berciaud, Stéphane

Président : Favero, Ivan
Rapporteur(s) : Reserbat-Plantey, Antoine - Cadiz, Fabian
Membre(s) du jury : Voliotis, Valia - Rastei, Mircea-Vasile - Wirtz, Ludger

Établissement de soutenance : Strasbourg
Laboratoire : Institut de physique et chimie des matériaux (Strasbourg)
École doctorale : École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
 
Discipline : Nanophysique
Classification : Physique, Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres : Matériaux bidimensionnels, Hétérostructures de van der Waals, Spectroscopie Raman, Spectroscopie de photoluminescence, Nanomécanique, Opto-électro-mécanique, Effets diélectriques, Effets de contraintes
Mots-clés :
  • Matériaux 2D - Propriétés mécaniques
  • Forces de Van der Waals
  • Hétérostructures
Résumé : Dans cette thèse, nous présentons une étude des propriétés physiques de matériaux bidimensionnels et d’hétérostructures de van der Waals en combinant des techniques de spectroscopie optique et de nanomécanique. En premier lieu, nous nous intéressons à l’influence de l’environnement sur la réponse optique de matériaux bidimensionnels. Nous étudions la réponse en photoluminescence et le spectre Raman de monocouches de dichalcogénures de métaux de transition (TMD) suspendues et soumises à une forte excitation laser. Nos résultats mettent en évidence la formation d’une phase dense d’électrons et de trous sur une monocouche de disulfurede molybdène (MoS2) ainsi qu’une forte conversion d’excitons en trions sur une monocouche de disulfure de tungstène (WS2). Le cas de monocouches de graphène est étudié en analysant l’évolution des fréquences des phonons optiques, obtenues par micro-spectroscopie Raman, en fonction de l’environnement diélectrique. Cette étude démontre que la sensibilité d’un mode de phonon du graphène vis-à-vis de l’écrantage diélectrique dépend de sa symétrie. Enfin, nous démontrons sur un nano-résonateur mécanique en forme de tambour dont la membrane vibrante est constituée d’une hétérostructure de van der Waals, qu’il est possible de modifier et contrôler électro-mécaniquement la réponse optique de l’hétérostructure utilisée. Ce travail montre que l’architecture en nanotambours permet d’appliquer une contrainte ajustable tout en modifiant le niveau de dopage et ouvre la voie vers le développement de dispositifs opto-électro-mécaniques dont les caractéristiques sont contrôlables avec une grande précision.
 
Type de contenu : Text
Format : PDF
 
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2023STRAE032
Type de ressource : Thèse