Introduction aux matériaux de Dirac et aux isolants topologiques

Abstract

Nous présentons dans cet article une courte introduction didactique à la physique des matériaux de Dirac, restreinte au graphène et à des isolants topologiques en deux dimensions. Nous commençons par un bref rappel des équations de Dirac et de Weyl dans le contexte de la physique des particules. Abordant les systèmes relatifs à la matière condensée, le graphène semi-métallique et divers isolants de Dirac sont présentés, parmi lesquels les isolants topologiques de Haldane et de Kane-Mele. Nous discutons aussi brièvement les réalisations expérimentales avec des matériaux à fort couplage spin-orbite.