Solide d'electrons quantique en champ magnetique : reponse aux champs electriques en presence de desordre

Magnetically induced wigner solid: response to external electric fields in the presence of a random potential

• Auteur / Autrice : FRANCOIS PERRUCHOT
• Direction : Yves Quéré
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Palaiseau, Ecole polytechnique

Mots clés

Mots clés contrôlés

Solides

Résumé

La competition entre l'interaction coulombienne et l'energie de point zero quantique conduit a une transition de phase liquide-solide gouvernee par les fluctuations quantiques (wigner, 1937). A champ magnetique nul, cette transition s'obtient avec un changement de densite electronique. A partir de la phase liquide quantique presente a haute densite, il est possible de provoquer une transition vers une phase solide en appliquant un champ magnetique qui neutralise l'effet des fluctuations. Cette these a pour objet l'etude du solide d'electrons en champ magnetique pour des particules de type n ou p confinees a l'interface d'heterojonction gaas/gaalas a dopage module. Elle porte sur l'etude de l'effet du desordre statique sur les proprietes dielectriques et de transport. Une etude detaillee de la relation courant-tension pour un champ electrique statique et uniforme montre que la tension hall est lineaire en courant, alors que, simultanement, la reponse longitudinale est fortement non-lineaire. Cette non-linearite persiste jusqu'a l'apparition d'une discontinuite qui peut etre interpretee en terme de decrochage du solide d'electrons du potentiel aleatoire. Au-dela de ce seuil, la tension hall reste relativement constante jusqu'a ce qu'un seuil en courant soit atteint. Apres ce seuil, la pente associee a la variation de la tension hall retrouve la valeur obtenue dans le regime bas courant. Cette valeur correspond a la valeur classique calculee pour la densite totale d'electrons et mesuree en phase liquide. Bien que differents modeles soient presentes, l'analyse est menee de facon a faire ressortir ce qui est commun a tous les echantillons mesures de ce qui ne l'est pas. Une partie de cette etude a porte sur la reponse radiofrequence pour une excitation de vecteur d'onde fini. Cette reponse montre des resonances clairement definies en phase solide, qui refletent l'effet de l'accrochage sur le potentiel aleatoire et peuvent etre reliees au seuil electrique defini precedemment. Nous montrons comment il est possible d'etendre ce type d'experience pour mesurer directement le module de cisaillement elastique de la phase solide