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Accueil du site > L’interface entre deux isolants est ... métallique

Proposition de stage 2008-2009
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 : Claude Pasquier Téléphone : 01 69 15 53 00 e-mail : pasquier@lps.u-psud.fr

 

Titre du sujet proposé :

L’interface entre deux isolants est ... métallique

 

Projet scientifique :

Que se passe-t-il lorsqu’on met en contact deux matériaux isolants ? En général, l’interface entre les deux est également isolante. Cependant à l’interface entre deux semiconducteurs GaAs et Ga(Al)As qui sont respectivement dopés n et p, on peut obtenir un gaz bidimensionnel d’électrons. Ce système de basse densité est un système modèle qui permet d’étudier une physique riche notamment les effets Hall quantiques Entier et Fractionnaire ou des problèmes de physique mésoscopique. Récemment, de nouveaux assemblages isolant-isolant à interface métallique sont apparus tel que l’empilement SrTiO3/LaAlO3 ou de la supraconductivité a été découverte à très basse température (O.N.Reyren et al, Science, 317, 1196 (2007)). Plus récemment encore, il est apparu qu’à l’interface entre deux isolants organiques TTF et TCNQ, un état métallique pouvait apparaître (H.Alves et al, Nature Materials, 5, 574 (2008)). Ces deux derniers systèmes sont des systèmes plutôt à haute densité dont les propriétés physiques restent à découvrir.

L’expérience reconnue du groupe dans les matériaux moléculaires nous conduit à s’intéresser au dernier système ainsi qu’aux systèmes moléculaires dérivés pouvant induire à la création d’un gaz bidimensionnel d’électrons à l’interface entre deux isolants organiques.

L’objet du stage sera de réaliser et de mesurer des gaz bidimensionnels d’électrons réalisés à l’interface de TTF et TCNQ ou bien TMTSF et TCNQ. Les propriétés physiques seront étudiées en fonction de la température. L’objet de la thèse est de mener à bien une étude complète des propriétés physiques (électroniques et thermiques) de ces nouveaux systèmes électroniques aux propriétés très originales en fonction de la température, du champ magnétique et de la tension de grille dans une géométrie transistor à effet de champ qui permet de modifier continûment les propriétés physiques.

Ce stage permettra à l’étudiant d’appréhender les mesures de transport électronique et la cryogénie pour l’étude des systèmes à fortes corrélations électroniques.