"Susceptibilité magnétique orbitale du graphène et de cristaux à bandes couplées"

Nous étudions la susceptibilité orbitale de systèmes 2D multibandes avec une paire de points de Dirac et interpolant entre le nid d'abeille (graphène) et le réseau dé (aussi appelé T3). Bien qu'ayant le même spectre d'énergie en champ magnétique nul, ces systèmes présentent des différences spectaculaires dans leur susceptibilité magnétique orbital, allant du dia- au para-magnétisme au niveau des points de Dirac (i.e. à demi-remplissage ou dopage nul). Nous montrons que ce comportement étonnant est lié à une phase de Berry topologique variant continûment de π (graphène) à 0 (dé). Ce dernier aspect contraint fortement les effets interbandes, entrainant une dépendance inhabituelle de la réponse magnétique dans toute la bande (i.e. à dopage fini).

A. Raoux, M. Morigi, J.N. Fuchs, F. Piéchon, G. Montambaux, "From Dia- to Paramagnetic Orbital Susceptibility of Massless Fermions", Phys. Rev. Lett. 112, 026402 (2014)