Ivan Brihuega, Mikhail I. Katsnelson, Vincent T. Renard, Héctor González-Herrero, C. Dutreix, Claude Chapelier, Laboratoire Ondes et Matière d'Aquitaine (LOMA), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Departamento de Fisica de la Materia Condensada [Madrid] (FMC), Facultad de Ciencas [Madrid], Universidad Autonoma de Madrid (UAM)-Universidad Autonoma de Madrid (UAM), Condensed Matter Physics Center (IFIMAC), Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM), Consejo Superior de Investigaciones Científicas [Madrid] (CSIC), Institute for Molecules and Materials [Nijmegen], Radboud university [Nijmegen], Laboratoire de Transport Electronique Quantique et Supraconductivité (LaTEQS), PHotonique, ELectronique et Ingénierie QuantiqueS (PHELIQS), Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Universidad Autónoma de Madrid (UAM)-Universidad Autónoma de Madrid (UAM), and Radboud University [Nijmegen]
International audience; The Berry phase of wave functions is a key quantity to understand various low-energy propertiesof matter, among which electric polarisation, orbital magnetism, as well as topological and ultra-relativisticphenomena. Standard approaches to probe the Berry phase in solids rely on the electron dynamics inresponse to electromagnetic forces. In graphene, probing the Berry phase π of the massless relativisticelectrons requires an external magnetic field. Here, we show that the Berry phase also affects the staticresponse of the electrons to a single atomic scatterer, through wavefront dislocations in the surroundingstanding-wave interference. This provides a new experimental method to measure the graphene Berry phasein the absence of any magnetic field and demonstrates that local disorder can be exploited as probe oftopological quantum matter in scanning tunnelling microscopy experiments.; Les interférences de quasiparticules observées par microscopie à effet tunnel sont particulièrementutiles pour étudier les propriétés électroniques de matériaux en surfaces. Ces interférences possèdent desinformations sur la surface de Fermi du système et leur résolution en énergie permet, dans certains cas,de reconstruire la relation dispersion. Nous montrons ici que les images d’interférences de quasiparticulespeuvent aussi contenir une information sur la phase de Berry qui caractérise la structure de bande dumatériau. La phase de Berry est une phase géométrique que les fonctions d’onde electroniques acquièrentlors d’une évolution cyclique dans un espace de paramètres. Elle est quantifiée lorsque la trajectoire del’évolution enserre une singularité des fonctions d’onde. Il s’agit alors d’une propriété topologique de lastructure de bande. La phase de Berry dans les solides est traditionnellement mesurée en appliquant deschamps électromagnétiques pour forcer les particules à former de trajectoires fermées. L’utilisation de lafigure d’interférence de quasiparticules permet de s’extraire de ce paradigme car la phase de Berry peutaffecter la réponse statique des électrons au désordre en l’absence de champ électromagnétique.