Name: Méthodes expérimentales avancées pour basse température magnétotransport mesure de nouveaux matériaux (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-01-21T14:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 36 s
Description: Découvrez la méthode d'exfoliation mécanique pour mesurer les propriétés électroniques de matériaux en couches à basse température. Cette technique permet d'étudier les interactions électroniques dans les hétérostructures.

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<ol><li>Doty, F. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Properties+of+CdZnTe+crystals+grown+by+a+high+pressure+Bridgman+method%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Vacuum+Science+%26+Technology+B%22%5BJournal%5D)">Properties of CdZnTe crystals grown by a high pressure Bridgman method.</a> Journal of Vacuum Science & Technology B. 10 (4), 1418-1422 (1992).</li>
<li>Ikesue, A., Kinoshita, T., Kamata, K., Yoshida, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+and+optical+properties+of+high-performance+polycrystalline+Nd-YAG+Ceramics+for+Solid-State+Lasers%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Ceramic+Society%22%5BJournal%5D)">Fabrication and optical properties of high-performance polycrystalline Nd-YAG Ceramics for Solid-State Lasers.</a> Journal of the American Ceramic Society. 78 (4), 1033-1040 (1995).</li>
<li>Elwell, D., Scheel, H. J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aElwell%2C+D+%22Crystal+Growth+From+High-Temperature+Solutions%22">Crystal Growth From High-Temperature Solutions</a>. , Academic Press. London. (2011).</li>
<li>Doty, F. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Properties+of+CdZnTe+crystals+grown+by+a+high+pressure+Bridgman+method%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Vacuum+Science+%26+Technology+B%22%5BJournal%5D)">Properties of CdZnTe crystals grown by a high pressure Bridgman method.</a> Journal of Vacuum Science & Technology B. 10 (4), 1418-1422 (1992).</li>
<li>Ikesue, A., Kinoshita, T., Kamata, K., Yoshida, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+and+optical+properties+of+high-performance+polycrystalline+Nd-YAG+Ceramics+for+Solid-State+Lasers%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Ceramic+Society%22%5BJournal%5D)">Fabrication and optical properties of high-performance polycrystalline Nd-YAG Ceramics for Solid-State Lasers.</a> Journal of the American Ceramic Society. 78 (4), 1033-1040 (1995).</li>
<li>Elwell, D., Scheel, H. J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aElwell%2C+D+%22Crystal+Growth+From+High-Temperature+Solutions%22">Crystal Growth From High-Temperature Solutions</a>. , Academic Press. London. (2011).</li>
<li>Therese, G. H. A., Kamath, P. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrochemical+Synthesis+of+Metal+Oxides+and+Hydroxides%5BTitle%5D)+AND+%22Chemistry+of+Materials%22%5BJournal%5D)">Electrochemical Synthesis of Metal Oxides and Hydroxides.</a> Chemistry of Materials. 12, 1195-1294 (2000).</li>
<li>Capper, P. Bulk Crystal Growth - Methods and Materials. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aCapper%2C+P+%22Handbook+of+Electronic+and+Photonic+Materials%22">Handbook of Electronic and Photonic Materials</a>. , Springer. New York. 231-254 (2007).</li>
<li>Seiler, D. G., Becker, W. M., Roth, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inversion-Asymmetry+Splitting+of+the+Conduction+Band+in+GaSb+from+Shubnikov-de+Haas+Measurements%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Review+B%22%5BJournal%5D)">Inversion-Asymmetry Splitting of the Conduction Band in GaSb from Shubnikov-de Haas Measurements.</a> Physical Review B. 1, 764-775 (1970).</li>
<li>Greenblatt, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molybdenum+Oxide+Bronzes+with+Quasi-Low-Dimensional+Properties%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Reviews%22%5BJournal%5D)">Molybdenum Oxide Bronzes with Quasi-Low-Dimensional Properties.</a> Chemical Reviews. 88, 31-53 (1988).</li>
<li>Novoselov, K. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Two-dimensional+gas+of+massless+Dirac+fermions+in+graphene%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Two-dimensional gas of massless Dirac fermions in graphene.</a> Nature. 438, 197-200 (2005).</li>
<li>Wang, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((One-Dimensional+Electrical+Contact+to+a+Two-Dimensional+Metal%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">One-Dimensional Electrical Contact to a Two-Dimensional Metal.</a> Science. 342, 614-617 (2013).</li>
<li>Giessibl, F. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advances+in+Atomic+Force+Microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Reviews+of+Modern+Physics%22%5BJournal%5D)">Advances in Atomic Force Microscopy.</a> Reviews of Modern Physics. 75, 949-983 (2003).</li>
<li>Smith, K. C. A., Oatley, C. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Scanning+Electron+Microscope+and+its+Fields+of+Applications%5BTitle%5D)+AND+%22British+Journal+of+Applied+Physics%22%5BJournal%5D)">The Scanning Electron Microscope and its Fields of Applications.</a> British Journal of Applied Physics. 6, 391-399 (1955).</li>
<li>Geim, A. K., Grigorieva, I. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Van+der+Waals+heterostructures%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Van der Waals heterostructures.</a> Nature. 499, 419-425 (2013).</li>
</ol>

Les auteurs ne déclarent aucun intérêt financier concurrent. Les matériaux, instruments et équipements commerciaux sont identifiés dans le présent document afin de spécifier la procédure expérimentale de la manière la plus complète possible. En aucun cas, une telle identification n’implique une recommandation ou une approbation par le National Institute of Standards.

Après acquisition d&#39;échantillons en vrac de haute qualité, caractérisé pour assurer la composition et la structure appropriée, des échantillons sont modelées dans la géométrie représentée en exfoliant flocons d&#39;échantillon sur une cm x 1 cm morceaux de substrat. Substrats composés de fortement p-Si dopé couverts par environ 300 nm de SiO 2 sont préférés car ils augmentent l&#39;espace de paramètre expérimental en permettant l&#39;application d&#39;une porte arrière. Les échantillons doivent être suffi...

La poursuite de plates-formes de matériaux pour la technologie de l&#39;électronique de pointe exige des méthodes de synthèse des matériaux de haute débit et la caractérisation ultérieure. De nouveaux matériaux d&#39;intérêt dans cette poursuite peuvent être produits en vrac par synthèse directe de réaction 1,2, 3,4 de croissance électrochimique, et d&#39;autres procédés 5 d&#39;une manière plus rapide que les techniques plus compliquées monocristallines minces de dépôt de film telles que l&#39;épitaxie par faisceau moléculaire ou dépôt chimique en phase vapeur. La méthode classique pour mesurer les propriétés de transport des échantillons de cristal en vrac est de cliver un fragment en forme de prisme rectangulaire avec des dimensions d&#39;environ 1 mm x 1 mm x 6 mm et fixer le fil conduit à l&#39;échantillon dans une configuration de bar Hall 6. Certains matériaux présentent un défi dans lequel le procédé de fabrication du dispositif traditionnel vrac barre de Hall est insuffisante pour produire un dispositif mesurable pour la mesure de transport de l&#39;échantillon. Ceci peut être soitamènent les cristaux produits sont trop petits pour attacher des fils conducteurs de même au microscope optique puissant, car l&#39;épaisseur souhaitée de l&#39;échantillon est de l&#39;ordre de une à quelques monocouches, ou parce que l&#39;on vise à mesurer un empilement de couches bidimensionnelles des matériaux d&#39;une épaisseur proche ou sous-nanométrique. La première catégorie comprend, par exemple des nanofils et certaines préparations d&#39;oxyde de molybdène bronzes 7. La deuxième catégorie se compose de simples à très peu de couches de matériaux bidimensionnels tels que le graphène 8, DMT (MoS2, WTE 2, etc.), et isolants topologiques (Bi 2 Se 3, Bi x Sb 1-x Te 3 , etc.). La troisième catégorie se compose d&#39;hétérostructures préparés par empilement de couches individuelles de matériaux bidimensionnels par assemblage manuel par transfert de couche, notamment une pile de trois couches de graphène hBN-hBN-9. Recherche exploratoire de nouveaux ematériaux lectronic exige des méthodes adéquates pour les appareils sur des échantillons difficiles à mesure la production. Souvent, le premier lot d&#39;un nouveau matériau synthétisé par réaction directe ou la croissance électrochimique donne de très petits cristaux simples avec des dimensions de l&#39;ordre de la taille du micron. Ces échantillons ont historiquement avéré extrêmement difficile de joindre les contacts métalliques, ce qui nécessite l&#39;amélioration des paramètres de croissance de l&#39;échantillon pour obtenir des cristaux plus grands pour faciliter la fabrication de dispositifs de transport, présentant un obstacle dans la recherche à haut débit de nouveaux matériaux. Afin de permettre une caractérisation rapide de matériaux, un procédé de fabrication d&#39;un dispositif de très petits échantillons a été conçu pour permettre la caractérisation de nouveaux matériaux dès qu&#39;un lot préliminaire a été produit. Une légère variation de cette méthodologie est applicable aux dispositifs utilisant des échantillons de matériaux exfoliée deux dimensions tels que le graphène, hBN et TMD, ainsi que des hétérostructures multicouches de tels ma productionmaté-. Les périphériques sont respectées et le fil-liés à un package pour l&#39;insertion dans un aimant supraconducteur commercial, système de cryostat magnétotransport gros cycle de séchage hélium. Des mesures de transport sont pris à des températures jusqu&#39;à 0.300 K et les champs magnétiques jusqu&#39;à 12 T.

<table><tbody><tr><td>Cryogenic Limited 12 T CFMS</td><td>Cryogen Limited</td><td>CFM-12T-H3- IVTI-25</td><td>Système de magnétotransport personnalisé avec aimant à champ modulé (étape 4)</td></tr><tr><td>Amplificateur de verrouillage DSP 7270</td><td>Récupération de signal Amplificateur</td> de verrouillage <td>7270</td><td>pour les mesures de source/drain et de tension (étape 4)</td></tr><tr><td>GS200 Source de tension/courant DC</td><td>Yokogawa</td><td>GS200</td><td>Source de tension pour l’application de tension de grille (étape 4)</td></tr><tr><td>2636B Système Sourcemètre</td><td>Keithley</td><td>2636B</td><td>Sourcemètre pour les mesures de source/drain et de tension</td></tr><tr><td>DWL 2000 Générateur de motifs laser</td><td>Heidelberg Instruments</td><td>DWL 2000</td><td>Générer un masque chromé pour la lithographie du motif de fonction d’emplacement/d’alignement du substrat (étape 1.3)</td></tr><tr><td>Suss MicroTec MA6/BA6 Aligneur de contacts</td><td>Suss</td><td>MA6</td><td>Utilisé pour la lithographie du motif de fonction de localisation/alignement du substrat (étape 1.4.12)</td></tr><tr><td>Système de lithographie par faisceau d’électrons JEOL</td><td>JEOL JBX 6300-FS&nbsp ;</td><td></td><td>Effectuer une lithographie haute résolution d’appareils</td></tr><tr><td>Système de pulvérisation Discovery 550</td><td>Denton Vacuum</td><td>Discovery 550</td><td>Effectuer une pulvérisation SiO2 (étape 2.5)</td></tr><tr><td>Évaporateur à faisceau d’électrons Infinity 22</td><td>Denton Vacuum</td><td>Infinty 22</td><td>Effectuer un dépôt Cr/Au (étapes 1.5 et 3.7)</td></tr><tr><td>Unaxis 790 Graveur d’ions</td><td>réactif Unaxis Unaxis</td><td>790</td><td>Graver l’échantillon dans la structure en barre Hall (étape 3.4)</td></tr><tr><td>PMMA 495 A4</td><td>MicroChem</td><td>PMMA 495 A4</td><td>Revêtement polymère/masque de faisceau d’électrons pour la lithographie (étape 3.5.1)</td></tr><tr><td>PMMA 950 A4</td><td>MicroChem</td><td>PMMA 950 A4</td><td>Revêtement polymère/masque de faisceau d’électrons pour le découpage d’échantillons et la lithographie (étapes 1.7.3, 3.3.1 et 3.5.2)</td></tr><tr><td>Résine photosensible positive S1813</td><td>MicroChem</td><td>S1813</td><td>G2 Résine photosensible positive (étape 1.4.8)</td></tr><tr><td>Résistance LOR</td><td>MicroChem</td><td>LOR 3A</td><td>Résistance au soulèvement (étape 1.4.3)</td></tr><tr><td>1:3 MIBK :Développeur PMMA IPA</td><td>MicroChem</td><td>Développeur PMMA 1:3 MIBK :IPA</td><td></td></tr><tr><td>Développeur MF-321 Développeur</td><td>MicroChem</td><td>MF-321</td><td>Solution de développement compatible avec la résine photosensible positive Novolac (étape 1.4.15)</td></tr><tr><td>Polydiméthylsiloxane à terminaison d’éther diglycidiylique</td><td>Sigma Aldrich</td><td>SA 480282</td><td>Pour l’empilement de matériaux stratifiés (étape 2.6.1)</td></tr><tr><td>Carbonate de polypropylène</td><td>Sigma Aldrich</td><td>SA 389021</td><td>Pour l’empilage de matériaux stratifiés (étape 2.6.2)</td></tr></tbody></table>

méthodes expérimentales avancées pour basse température magnétotransport mesure de nouveaux matériaux

Advanced Experimental Methods for Low-temperature Magnetotransport Measurement of Novel Materials

De nouveaux matériaux électroniques sont souvent produits pour la première fois par des processus de synthèse qui produisent des cristaux en vrac (contrairement à la synthèse en couches minces monocristallines) à des fins de recherche exploratoire sur les matériaux. Certains matériaux posent un défi dans lequel la méthode traditionnelle de fabrication de dispositifs à barres Hall en vrac est insuffisante pour produire un dispositif mesurable pour la mesure du transport d’échantillons, principalement parce que la taille du monocristal est trop petite pour attacher des fils conducteurs à l’échantillon dans une configuration à barres Hall. Cela peut être, par exemple, parce que le premier lot d’un nouveau matériau synthétisé produit de très petits monocristaux ou parce que des flocons d’échantillons d’une à très peu de monocouches sont souhaités. Afin de permettre une caractérisation rapide des matériaux qui peut être effectuée parallèlement à l’amélioration de leur méthodologie de croissance, une méthode de fabrication de dispositifs pour de très petits échantillons a été conçue pour permettre la caractérisation de nouveaux matériaux dès qu’un lot préliminaire a été produit. Une légère variation de cette méthodologie est applicable à la production de dispositifs utilisant des échantillons exfoliés de matériaux bidimensionnels tels que le graphène, le nitrure de bore hexagonal (hBN) et les dichalcogénures de métaux de transition (TMD), ainsi que des hétérostructures multicouches de ces matériaux. Nous présentons ici des protocoles détaillés pour la fabrication de fragments et de flocons de nouveaux matériaux de dimensions microniques sur substrat et la mesure ultérieure dans un aimant supraconducteur commercial, un cryostat d’hélium sec, un système de magnétotransport à des températures allant jusqu’à 0,300 K et des champs magnétiques allant jusqu’à 12 T.

La figure 3 représente un dispositif typique à effet Hall à barres à motif en vue d&#39;une expérience de magnétotransport à basse température. L&#39;image optique dans la figure du haut montre un bar graphène / hBN Salle-fabriqué avec succès; l&#39;image du bas montre le schéma de l&#39;appareil avec les Etats de pointe Landauer-Büttiker qui découlent des Landau niveaux (LLS), un mécanisme de transport qui peut être utilisé pour calculer les valeurs des résistances de H...

Nous décrivons la méthodologie d’exfoliation mécanique et de dépôt de flocons de nouveaux matériaux de dimensions microniques sur substrat, la fabrication de structures de dispositifs expérimentaux pour l’expérimentation de transport et la mesure du magnétotransport dans un cryostat sec à cycle fermé d’hélium à des températures allant jusqu’à 0,300 K et des champs magnétiques allant jusqu’à 12 T.

Méthodes expérimentales avancées pour basse température magnétotransport mesure de nouveaux matériaux

Novel electronic materials are often produced for the first time by synthesis processes that yield bulk crystals (in contrast to single crystal thin film ...

L'objectif général de cette procédure est de mesurer les caractéristiques électriques de monocristaux de matériaux en couches minces monocouche possédant des propriétés électroniques intéressantes. Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés dans le domaine de la nanoelectronique, telles que la manière dont les monocouches de différents matériaux, empilées les unes sur les autres, interagissent électroniquement, et quelle est le comportement électronique émergent de l'hétérostructure résultante. Le principal avantage de cette technique est qu'elle permet d'obtenir des échantillons multicouches de haute qualité, exempts de défauts, destinés aux mesures de transport.Bien que cette méthode puisse fournir des informations sur le graphène, elle peut également être appliquée à d'autres systèmes tels que les dichalcogénures de métaux de transition, les isolants topologiques et d'autres matériaux en couches. La préparation du substrat est décrite dans le protocole textuel. Les éclats doivent être un échantillon massif de haute qualité.Pour commencer, exfoliez les échantillons en éclats. Préparez des morceaux de ruban adhésif standard pour le découpage de plaquettes de dimensions un sur trois centimètres, puis exposez un centimètre carré de surface adhésive en retirant le papier de protection. Appuyez la partie adhésive contre l'échantillon massif sur la lame.Veillez à ce que la majeure partie de la surface adhésive soit recouverte par l'échantillon. Appuyez ensuite le ruban contre le côté adhésif d'un autre morceau et séparez-les en les tirant. Répétez cette opération jusqu'à ce que les lamelles d'échantillon fixées sur le ruban de découpage apparaissent transparentes.Ensuite, appuyez le ruban avec les échantillons de paillettes contre un morceau de substrat préparé. Détachez délicatement le ruban, en laissant les paillettes adhérer au substrat. Examinez le substrat au microscope.Relevez la position d'un échantillon approprié sur le substrat à l'aide du motif de repères positionnels imprimé sur le substrat. Procédez ensuite à l'aide d'un microscope à force atomique pour mesurer l'épaisseur de l'échantillon. Elle doit être inférieure à 100 nanomètres.Optionnellement, déposer un dioxyde de silicium pulvérisé sur l'échantillon afin de créer une matrice isolante et de fixer l'échantillon au substrat. Pour produire des hétérostructures composées de plusieurs feuillets, préparer des empilements de feuillets. Tout d'abord, réaliser un tampon mécanique transparent en PDMS et PPC comme décrit dans le protocole textuel.Ensuite, à l'aide d'un micropositionneur, positionnez le tampon au-dessus du premier flake de matériau en couches dans l'empilement hétérostructuré. Puis, ajustez l'axe Z pour appuyer le tampon contre le flake d'échantillon. Cette étape exige de la patience, de la précision et une attention minutieuse aux légers changements de couleur du PDMS PPC lorsqu'il entre en contact avec les flakes d'échantillon.Ensuite, chauffez l'échantillon à environ 40 degrés Celsius à l'aide d'un chauffage par résistance placé sous l'échantillon. Cela augmente l'attraction entre le PPC et l'échantillon. Après deux minutes de chauffage, soulevez lentement le tampon.Le fragment d'échantillon doit être fixé au PPC. Placez maintenant le tampon mécanique, avec le fragment d'échantillon fixé, au-dessus du prochain fragment de matériau en couches destiné à être utilisé dans l'empilement. Surveillez attentivement l'alignement et abaissez lentement le tampon jusqu'à ce que le fragment fixé entre en contact avec le prochain fragment.Ensuite, appuyez légèrement sur l'échantillon. Puis, chauffez l'échantillon à 40 degrés Celsius pendant deux minutes à nouveau. Ensuite, soulevez lentement le tampon, et la lamelle suivante de l'échantillon doit s'attacher, formant ainsi un empilement.Répétez ce processus jusqu’à ce que la pile de la taille souhaitée soit terminée. Transférez ensuite la pile hétérostructurée sur un nouveau substrat en appuyant délicatement d'abord le tampon sur la pièce de nouveau substrat. Chauffez ensuite le tampon et le substrat à 100 degrés Celsius pendant cinq minutes.Tout en restant à 100 degrés Celsius, soulevez lentement le tampon en laissant l'empilement sur le substrat. La première étape de ce protocole consiste à utiliser des images de l'échantillon avec un grossissement de 20 X et de 100 X afin de concevoir un motif pour la lithographie par faisceau d'électrons. Le résultat est un motif de barre de Hall à six contacts.L'étape suivante consiste à dessiner le motif dans le PMMA. Tout d'abord, déposez par centrifugation une couche de PMMA de masse moléculaire 950 000 sur une plaquette de quatre pouces à 5 000 tr/min pendant deux minutes. Ensuite, faites cuire la plaquette à 180 degrés Celsius pendant deux minutes.Et laissez-le refroidir encore quelques minutes avant de l'utiliser. Chargez maintenant l'échantillon dans le système de lithographie par faisceau d'électrons. Ensuite, selon les protocoles standard, imprimez le motif sur la tranche recouverte de PMMA.Ensuite, graverez l'échantillon en forme de barre de Hall. Utilisez un système de gravure par ions réactifs pour façonner l'échantillon en une barre de Hall, en utilisant le motif masqué établi précédemment. Une fois la gravure terminée, retirez le PMMA à l'acétone, puis rincez à l'isopropanol suivi d'eau.Pour préparer le masque de résine sensible aux électrons, destiné au dépôt de contacts métalliques, appliquez deux couches de PMMA. Réalisez la première couche avec du PMMA ayant un poids moléculaire de 495 000 et la seconde couche avec du PMMA ayant un poids moléculaire de 950 000. Ensuite, utilisez le système de lithographie par faisceau d'électrons comme précédemment pour créer un motif de contact sur la plaquette.Les étapes finales consistent à déposer un métal chrome-or sur l'échantillon à l'aide d'un évaporateur par faisceau d'électrons, suivi d'un retrait métallique. Ces procédés sont décrits en détail dans le protocole textuel. Pour l'expérience de magnéto-transport, préparez d'abord un dispositif de transport électrique comprenant l'échantillon fabriqué.Ensuite, fixez fermement le paquet à l'extrémité de la sonde. Puis, reliez tous les dispositifs de diagnostic à la sonde. Assurez la connexion au canal de contrôle de température et aux canaux de mesure électrique.Maintenant, purgez l'évent et insérez la pointe de la sonde, puis fixez-la en place à l'aide d'une pince et d'un joint torique. Ensuite, configurez les mesures de transfert selon le type de sonde spécifique. Puis, aspirez l'air et la vapeur d'eau présents dans l'écoutille pendant la durée nécessaire à l'aide d'une pompe à vide.Fermez l'échange et les vannes de sas. Ouvrez maintenant les vannes séparant l'espace de sas de l'espace de mesure. L'étape suivante consiste à introduire le volume requis de gaz dans l'espace de la sonde.Réglez maintenant les températures du mini sorb et du sorb principal selon les besoins. Abaissez lentement la sonde au centre de l'espace de mesure. Ensuite, amenez le système à une température proche de zéro kelvin selon le type de sonde.Une fois que la température a baissé, commencez à effectuer des mesures de transport à différentes températures, champs magnétiques, tensions de grille, etc. Un dispositif en forme de barre de Hall a été structuré dans du graphène empilé sur du nitrure de bore hexagonal pour une expérience de magnéto-transport à basse température, comme décrit. Ce schéma montre les états de gravure Landauer-Butikker qui proviennent des niveaux de Landau.Ces états de gravure offrent un mécanisme de transport permettant de calculer les valeurs des résistances de Hall mesurées. Les paramètres expérimentaux comprenaient l'exposition du dispositif à des champs magnétiques allant jusqu'à 12 Tesla, à des températures aussi basses que 0,3 Kelvin, et à des tensions de grille allant jusqu'à 30 volts. Les paliers de la résistance de Hall mesurée correspondent au remplissage des niveaux de Landau.Il s'agit d'un exemple modèle de l'effet Hall quantique. À six Tesla, la résistance de Hall et la résistance longitudinale ont été examinées en fonction de la tension de la grille arrière afin de décrire l'effet Hall quantique dans le graphène. Après avoir visionné cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la manière de produire des échantillons multicouches de haute qualité et sans défauts pour des mesures de transport, grâce à l'exfoliation de l'échantillon, à l'empilement de flocons à l'aide d'un micropositionneur et d'un microscope, ainsi qu'à l'utilisation d'outils avancés de nanofabrication.Lors de la réalisation de cette procédure, il est important de se montrer patient et précis. Après leur mise au point, ces techniques ouvrent la voie aux chercheurs du domaine de la nanélectronique pour explorer de nouveaux comportements quantiques dans les hétérostructures de graphène et de nitrure de bore hexagonal.

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