Partenaires

CNRS
Logo tutelle


Rechercher

Sur ce site

Sur le Web du CNRS


Accueil du site > Etude du bruit de grenaille quantique dans des nanostructures corrélées

Proposition de stage 2009-2010
MASTER 2ème année

 

Laboratoire : Laboratoire de Physique des Solides

Adresse : Bâtiment 510, Centre Scientifique d’Orsay, 91405 Orsay Cedex Directeur du laboratoire : Jean-Paul Pouget

Responsable du stage : Ines Safi et Pascal Simon Téléphone : 06 65 46 88 97 ou 0169 15 69 28 e-mail : safi@lps.u-psud.fr simon@lps.u-psud.fr

 

Titre du sujet proposé :

Etude du bruit de grenaille quantique dans des nanostructures corrélées

 

Projet scientifique :

Les énormes progrès réalisés ces dernières années dans les techniques de lithographie permettent de sculpter des structures de taille nanométrique dont les propriétés électroniques peuvent être étudiées par le transport. A basse température, le transport est dominé par les effets quantiques tandis que les interactions électroniques y jouent un rôle important. Afin de sonder ces effets qui peuvent s’avérer subtils, la plupart des mesures expérimentales se concentrent sur le courant à travers la nanostructure. Néanmoins, le courant n’est que le premier moment de la statistique de comptage des porteurs de charge. Ce courant fluctue y compris à suffisamment basse température : on parle alors de bruit de grenaille quantique qui est une conséquence de la nature discrète des porteurs de charge. Il s´avère que ce bruit révèle des informations cruciales sur la nature des porteurs de charge (il peut s’agir de quasi-particules de charge fractionnaire comme dans l’effet Hall quantique), sur leur corrélations, sur les interactions qui ne sont pas accessibles par une simple mesure de courant. L’étude du bruit à fréquence finie permet l’accès aux échelles de temps liées à la dynamique des interactions dans la nanostructure. Dans une expérience idéale, le nano-objet est isolé de son environnement et la mesure reste non invasive. Dans la réalité, ceci est rarement le cas. Il apparaît alors important de prendre en compte les effets liés à l’environnement externe à la nanostructure, y compris l’appareil de mesure dans l’interprétation des résultats. Dans le cas de couplage fort entre la nanostructure et le détecteur, les effets de rétroaction sont suffisamment forts et les deux systèmes doivent être traités sur le même pied d’égalité dans un modèle théorique. Ceci a fait l’objet de très peu d’études sur le plan théorique.

Dans un premier temps, le but du stage sera d’étudier théoriquement le bruit quantique dans une nanostructure simple, une boîte quantique, en prenant en compte les fluctuations électromagnétiques de l’environnement. Par la suite, l’étudiant pourra étudier le transport dans un système modèle où la nanostructure et le détecteur sont fortement couplés.

Il bénéficiera aussi d’une activité expérimentale environnante intimement reliée à ces sujets, en particulier les groupes d’H. Bouchiat, R. Deblock et B. Reulet au LPS, de C. Glattli au SPEC/CEA et à l’ENS, le groupe Quantronique au SPEC/CEA et celui de D. Mailly et F. Pierre au LPN Marcoussis.

Contact : Ines Safi (safi@lps.u-psud.fr) au 01 69 15 69 28 ou Pascal Simon (simon@lps.u-psud.fr) au 06 65 46 88 97

Ce stage pourra éventuellement être suivi par une thèse.