Spectroscopie tunnel de graphène épitaxié sur du rhénium supraconducteur

Obtenir une interface transparente entre le graphene et un supraconducteur s'est revele etre difficile et pourtant essentiel pour induire des correlations supraconductrices dans le graphene par effet de proximite. Cette these presente une etude par spectroscopie tunnel (STS) a tres basse temperature (50 mK) d'un systeme nouveau qui realise ce bon couplage electronique en faisant croitre du graphene par epitaxie sur du rhenium supraconducteur. La fabrication et selection des films minces de rhenium de haute qualite cristalline sont brievement expliquees, suivies par le procede de croissance CVD du graphene sur divers metaux et en particulier sur du rhenium. Les images topographiques obtenues par STM revelent un moire qui resulte de la difference de parametre de maille entre le graphene et le rhenium. Nous identifions ce systeme a une monocouche de graphene en forte interaction avec le substrat, resultat corrobore par des calculs DFT. Des analyses STS dans une gamme d'energie de plusieurs centaines de meV montrent une modulation spatiale de la densite d'etats (DOS) a l'echelle du moire, indiquant differentes forces de couplage entre les ‘collines' et les ‘vallees' du moire. Les proprietes supraconductrices de l'echantillon en volume sont sondees par des mesures de transport, desquelles nous extrayons la temperature de transition Tc~2K et la longueur de coherence supraconductrice ξ=18nm. Le gap supraconducteur est extrait de la DOS mesuree par STS a 50 mK (Δ=330µeV) et trouve homogene a l'echelle du moire. L'etat mixte supraconducteur est etudie sous champ magnetique et un reseau de vortex d'Abrikosov est mis a jour. Enfin, une etude sur diverses morphologies de surface presente un effet de proximite supraconducteur lateral anormal, en contradiction avec les modeles existants.