Measuring graphene’s Berry phase at B = 0 T

Abstract

Les interférences de quasiparticules observées par microscopie à effet tunnel sont particulièrementutiles pour étudier les propriétés électroniques de matériaux en surfaces. Ces interférences possèdent desinformations sur la surface de Fermi du système et leur résolution en énergie permet, dans certains cas,de reconstruire la relation dispersion. Nous montrons ici que les images d’interférences de quasiparticulespeuvent aussi contenir une information sur la phase de Berry qui caractérise la structure de bande dumatériau. La phase de Berry est une phase géométrique que les fonctions d’onde electroniques acquièrentlors d’une évolution cyclique dans un espace de paramètres. Elle est quantifiée lorsque la trajectoire del’évolution enserre une singularité des fonctions d’onde. Il s’agit alors d’une propriété topologique de lastructure de bande. La phase de Berry dans les solides est traditionnellement mesurée en appliquant deschamps électromagnétiques pour forcer les particules à former de trajectoires fermées. L’utilisation de lafigure d’interférence de quasiparticules permet de s’extraire de ce paradigme car la phase de Berry peutaffecter la réponse statique des électrons au désordre en l’absence de champ électromagnétique.