Supraconducteurs mésoscopiques étudiés par microscopie tunnel à très basse température

• Auteur / Autrice : Norbert Moussy
• Direction : Hervé Courtois
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble, Isère, France ; 1971-2015)

Mots clés

Mots clés libres

Physique

Generalites

Stm

Spectrometrie tunnel

Tres basse temperature

Densite etat electron

Systeme mesoscopique

Supraconducteur

Effet proximite(supraconductivite)

Interface

Résumé

Nous etudions les phenomenes de coherence de phase electronique qui apparaissent a tres basse temperature dans les supraconducteurs non homogenes. Pour cela, nous avons developpe un microscope a effet tunnel (stm) fonctionnant dans un cryostat a dilution a une temperature de 60 mk. La resolution des densites d'etats electroniques locales (ldos) mesurees par ce stm est de l'ordre de 36 ev. C'est l'une des meilleures resolutions obtenues avec ce type de systeme. Nous avons etudie des effets de proximite dans des jonctions entre un metal supraconducteur et un metal normal. Contrairement aux techniques anterieures, la microscopie tunnel permet d'observer ces proprietes de maniere continue a l'interface des deux metaux. La mesure de ces effets par stm impose des contraintes geometriques (faible relief, large champ) et une bonne qualite des metaux observes (etat de la surface, transparence de l'interface le metal normal-metal supraconducteur). Plusieurs procedes de fabrication ont ete elabores pour satisfaire ces conditions. Chaque configuration d'echantillon presente ses propres caracteristiques en terme de mesure tunnel. Nous avons ainsi identifie les limites et les potentialites de cette methode de mesure. Differentes evolutions spatiales de la ldos sont observees suivant la geometrie des structures metalliques et la qualite de l'interface. Ces evolutions sont en bon accord avec les equations d'usadel qui decrivent les comportements electroniques en presence de supraconductivite dans les metaux diffusifs. Ce sont les premieres mesures stm a tres basse temperature sur des echantillons lithographies.