BEGIN:VCALENDAR VERSION:2.0 PRODID:-//wp-events-plugin.com//6.1.5//EN TZID:Europe/Paris X-WR-TIMEZONE:Europe/Paris BEGIN:VEVENT UID:228@w3.insp.upmc.fr DTSTART;TZID=Europe/Paris:20260918T140000 DTEND;TZID=Europe/Paris:20260918T140000 DTSTAMP:20260901T140602Z URL:https://w3.insp.upmc.fr/events/soutenance-de-these-phd-defense-hugo-le -du-18-09-26/ SUMMARY:Soutenance de thèse - PhD Defense - Hugo Le Du - 18/09/26 DESCRIPTION:[wp-svg-icons icon="location" wrap="I"] Amphithéâtre Charpak\ n\nHugo Le Du\, doctorant dans l'équipe Spectroscopie des nouveaux états quantiques.\n\n \;\n\n[caption id="attachment_12857" align="alignleft " width="225"] Hugo Le Du © INSP - Cécile Duflot[/caption]\nExploration de la supraconductivité d'Ising et des phases topologiques dans les 'misf its' de dichalcogénures\nLe dopage constitue l’un des leviers les plus puissants pour contrôler les ordres électroniques collectifs des matéri aux bidimensionnels. Cependant\, les approches conventionnelles se heurten t à des limitations intrinsèques : le dopage par effet de champ est écr anté à l’échelle d’une seule couche atomique\, les contraintes méc aniques laissent la densité de porteurs inchangée\, et l’intercalation chimique manque de précision et de stabilité. Les "misfits" de dichalco génures de métaux de transition permettent de s’affranchir de ces limi tations. En intercalant des couches de NbSe2 avec des couches de monochalc ogénures donneuses de charge de structure type sel gemme\, ils dopent les couches quasi-bidimensionnelles de NbSe2 à des densités de porteurs ina ccessibles par effet de champ\, tout en préservant sa physique bidimensio nnelle et son couplage spin-orbite d’Ising. Dans cette thèse\, nous avo ns utilisé les composés "misfits" (LaxPb1−xSe)1.14(NbSe2)2 comme plate forme pour explorer le diagramme de phase de la monocouche de NbSe2 en fon ction du dopage. Nous avons combiné des calculs ab initio à des sondes e xpérimentales multi-échelles : la spectroscopie photoélectronique réso lue en angle (ARPES)\, la microscopie et la spectroscopie par effet tunnel (STM/STS)\, ainsi que la magnétométrie à SQUID.\nDans un premier temps \, nous avons démontré que le rapport La/Pb de la couche sel gemme agit comme un levier chimique permettant d’ajuster continûment le dopage en électrons de la couche de NbSe2. Nos mesures ARPES ont révélé que le c aractère bidimensionnel des bandes 4d du Nb est préservé\, tandis qu’ une analyse locale des interférences de quasi-particules a permis une dé termination à haute résolution du niveau de dopage\, s’affranchissant ainsi de l’inhomogénéité des échantillons. Ce contrôle du dopage no us a permis de sonder l’évolution de l’ordre de l’onde de densité de charge (CDW) dans la monocouche de 1H-NbSe2 dopée. Nous avons prédit et observé une nouvelle phase CDW 2 × 2 à dopage intermédiaire\, avant que la CDW ne s’effondre à fort dopage. Les ordres CDW 2 × 2 et 3 × 3 sont tous deux induits par un fort couplage électron-phonon plutôt que par l’emboîtement de la surface de Fermi. À des niveaux de dopage all ant de faible à intermédiaire\, ils coexistent sous la forme d’un éta t électronique entrelacé\, fragmenté par des défauts topologiques indu its par le désordre.\nEnfin\, nous avons étudié l’état supraconducte ur de (LaxPb1−xSe)1.14(NbSe2)2. Nos mesures SQUID ont révélé un diagr amme de phase non monotone présentant une forte suppression de la Tc à x = 0.4\, ce que nos mesures STS sur la couche supérieure de NbSe2 ont for tement corroboré à l’échelle locale. Ce dopage critique sépare deux régimes distincts : un état supraconducteur conventionnel avec un gap co mplet en forme de U à faible dopage\, et un état non conventionnel avec des gaps en forme de V à fort dopage. Dans ce second régime\, des états de bord sélectifs en orientation\, appuyés par des calculs de Bogoliubo v-de Gennes 2D\, se révèlent incompatibles avec des appariements puremen t bidimensionnels chiraux p + ip et f -wave. Bien que la nature 3D intrins èque des MLC nous empêche d’exclure définitivement un état chiral hy bridé\, ces modes de bord sont reproduits avec succès par un appariement triplet de spin A1 à spins égaux\, correspondant à une supraconductivi té topologique cristalline. Nous proposons que cet état émerge comme la composante sous-dominante d’un paramètre d’ordre à parité mixte\, hébergée par les arcs nodaux imposés par symétrie du couplage spin-orb ite d’Ising sur la poche Γ dopée en électrons. Ces résultats établi ssent les MLC comme une plateforme puissante de contrôle du dopage\, héb ergeant une transition fondamentale de la supraconductivité conventionnel le vers un régime supraconducteur non conventionnel\, et potentiellement topologique.\n \;\nExploring Ising superconductivity and topological p hases in dichalcogenides misfit compounds\nDoping is one of the most power ful knobs to control the collective electronic orders of two-dimensional m aterials. However\, conventional approaches reach intrinsic limitations: e lectrostatic gating is screened within a single atomic layer\, strain leav es the carrier density unchanged\, and chemical intercalation lacks precis ion and stability. Misfit layer compounds (MLCs) overcome these limitation s. By stacking NbSe2 layers with charge-donating monochalcogenide layers w ith a rock-salt structure\, they rigidly dope a quasi-two-dimensional NbSe 2 layer to carrier densities that gating cannot reach\, while preserving i ts two-dimensional physics and its Ising spin-orbit coupling. In this thes is\, we used LaxPb1−xSe)1.14(NbSe2)2 misfit layer compounds as a platfor m to explore the doping-driven phase diagram of monolayer NbSe2. We combin ed ab initio calculations with multi-scale experimental probes: angle-reso lved photoemission spectroscopy (ARPES)\, scanning tunneling microscopy an d spectroscopy (STM/STS)\, and SQUID magnetometry.\nWe first demonstrated that the La/Pb ratio of the rock-salt layer acts as a chemical knob that c ontinuously tunes the electron doping of the NbSe2 layer. Our ARPES measur ements revealed the preserved two-dimensional character of the Nb 4d bands \, while a local quasiparticle interference analysis provided a high-resol ution determination of the doping level\, overcoming the inhomogeneity of the samples. This tunability allowed us to probe the evolution of the char ge density wave (CDW) order in doped 1H-NbSe2 monolayer. We observed a new 2 × 2 CDW at intermediate doping before the charge order collapses at hi gh doping\, as predicted by ab initio calculations. Both 2 × 2 and 3 × 3 CDW orders are driven by strong electron-phonon coupling rather than by F ermi-surface nesting\, and at low-to-intermediate doping\, they coexist as an intertwined electronic state fragmented by disorder-induced topologica l defects.\nFinally\, we investigated the superconducting state of (LaxPb1 −xSe)1.14(NbSe2)2. Our SQUID measurements revealed a non-monotonic phase diagram with a sharp suppression of Tc at x = 0.4\, which our STS measure ments on the topmost NbSe2 layer strongly corroborated at the local scale. This critical doping separates two distinct regimes: a conventional super conducting state with a fully developped hard gap at low doping\, and an u nconventional state with V-shaped gaps at high doping. In this second regi me\, orientation-selective edge states\, supported by 2D Bogoliubov-de Gen nes calculations\, appear incompatible with purely two-dimensional chiral p + ip and nodal f -wave pairings. Although the intrinsic 3D nature of the MLCs prevents us from definitively excluding a hybridized chiral state\, these boundary modes are successfully reproduced by an equal-spin A1 spin- triplet pairing corresponding to crystalline topological superconductivity . We propose this state emerges as the subdominant component of a mixed-pa rity order parameter\, hosted by the symmetry-imposed nodal arcs of the Is ing spin-orbit coupling on the electron-doped Γ pocket. These results est ablish MLCs as a powerful doping-controlled platform for TMDs\, hosting a fundamental transition from conventional superconductivity toward an uncon -\nventional\, and potentially topological\, superconducting regime.\nJury \n\n Julia MEYER (Professeure - Université Grenoble Alpes) Rapporteure\n Christoph RENNER (Professeur - Université de Genève) Rapporteur\n Vé ronique BROUET (Directrice de recherche - LPS) Examinatrice\n Abhay SHUKL A (Professeur - Sorbonne Université) Examinateur\n Wulf WULFHEKEL (Direc teur de recherche - KIT) Examinateur\n Tristan CREN (Directeur de recherc he - INSP) Directeur de thèse\n Marie HERVÉ (Chargée de recherche - IN SP) Co-directrice de thèse\n ATTACH;FMTTYPE=image/jpeg:https://w3.insp.upmc.fr/wp-content/uploads/2023/ 11/H_Ledu.jpg CATEGORIES:Soutenances de thèses/PhD Defenses LOCATION:Sorbonne Université - Campus Pierre et Marie Curie\, 4 place Juss ieu\, Paris\, France\, 75005\, IDF\, France X-APPLE-STRUCTURED-LOCATION;VALUE=URI;X-ADDRESS=4 place Jussieu\, Paris\, F rance\, 75005\, IDF\, France;X-APPLE-RADIUS=100;X-TITLE=Sorbonne Universit é - Campus Pierre et Marie Curie:geo:0,0 END:VEVENT BEGIN:VTIMEZONE TZID:Europe/Paris X-LIC-LOCATION:Europe/Paris BEGIN:DAYLIGHT DTSTART:20260329T030000 TZOFFSETFROM:+0100 TZOFFSETTO:+0200 TZNAME:CEST END:DAYLIGHT END:VTIMEZONE END:VCALENDAR