Etude de phénomènes de bords via l’utilisation d’impuretés

Study of edge phenomena through the use of impurities

• Auteur / Autrice : Sarah Pinon
• Direction : Cristina Bena
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance le 20/09/2021
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique en Île-de-France (Paris ; 2014-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de physique théorique (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 1982-....)
• Partenaire(s) de recherche : référent : Faculté des sciences d'Orsay
• Jury : Président / Présidente : Pascal Simon
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Annica Black-Schaffer, Rosa Lopez Gonzalo, Christophe Mora, Hélène Bouchiat, Adeline Crépieux, Laurent Simon
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Annica Black-Schaffer, Rosa Lopez Gonzalo

Mots clés

Mots clés contrôlés

Isolants topologiques

Green, Fonctions de

Surfaces -- Défauts

Mots clés libres

Bord

Impuretés

Matrice T

Fonction de Green

Topologie

Boundary

Impurities

T-matrix

Green's function

Topology

Résumé

Nous présentons ici une nouvelle méthode permettant d’étudier des phénomènes dus aux bords, nommée "méthode des impuretés". Cette technique consiste à simuler un bord ou une surface en plaçant des impuretés le long d’une ligne ou d’un plan, et en faisant en sorte que le potentiel qui leur est associé soit grand (par rapport aux énergies caractéristiques du système). A travers une suite d’exemples de systèmes, nous explorons alors les possibilités qu’offre cette nouvelle méthode, ses avantages et ses limites. Nous montrons en particulier qu’elle peut s’appliquer indépendamment de la dimension du système (1D, 2D, 3D), qu’elle fonctionne pour des systèmes topologiques comme non-topologiques, et qu’elle peut apporter des avantages par rapport à certaines techniques usuelles telles que le calcul tight-binding ou les approximations JDOS et SSP utilisées pour étudier les interférences de quasi-particules.

We present here a new method to help study boundary phenomena, which we call "impurity method". The technique consists in simulating a boundary, such as an edge or a surface, by adding impurities along a line or a plane, with a high impurity potential (compared to the typical energy values of the system). Through a series of example systems, we then explore the possibilities which this method offers, along with its advantages and its limits. In particular, we show that it can be applied for any physical system dimension (1D, 2D and 3D), that it works for both topological and non-topological systems, and that it can bring several advantages compared to certain conventional techniques, such as tight-binding calculation or the approximations of JDOS and SSP used in the study of quasi-particle interference.