Transport quantique dans des nanostructures

• Auteur / Autrice : Cécile Naud
• Direction : Dominique Mailly
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

Ce travail est consacre a la fabrication d'echantillons mesoscopiques a partir de la lithographie electronique ainsi qu'a leur caracterisation a tres basse temperature en magnetotransport. Nous avons exploite le gaz bidimensionnel d'electrons situe a l'interface d'une heterojonction algaas-gaas pour realiser un reseau de boucle d'une geometrie particuliere baptisee la geometrie t 3. Nous avons observe sur cette structure des oscillations de periode h/e dont l'amplitude est beaucoup plus importante que celle mesuree sur un reseau carre de meme dimension. Cette difference constitue une signature d'un effet de localisation induit par le champ magnetique sur la topologie t 3. Pour des valeurs specifiques du champ magnetique, du fait des interferences destructives aharonov-bohm, la propagation des fonctions d'onde est limitee a un ensemble fini de cellule du reseau appele cage. De la dependance en temperature des oscillations de periode h/e mesurees sur le reseau t 3 nous avons extrait une longueur caracteristique qui peut etre rattachee au perimetre des cages. Un phenomene inattendu fut l'observation, pour des champs magnetiques plus importants, d'un doublement de frequence des oscillations. Ces oscillations de periode h/2e pouvant avoir une amplitude superieure aux oscillations de periode h/e, une interpretation en terme d'harmonique n'est pas possible. Leur dependance en temperature semble de plus suivre celle des oscillations de periode h/e. Enfin, l'influence de la largeur electrique des fils constituant le reseau et donc celle du nombre de canaux par brin a ete etudiee en realisant des grilles electrostatiques. Les variations de l'amplitude des signaux en h/e et h/2e en fonction de la tension de grille ont ainsi ete mesures. Nous avons egalement travaille a partir de nanotubes de carbone multifeuillets. Une technique de connexion permettant l'obtention de contact ohmique faiblement resistif a ete mise au point. Nous avons ainsi mesure les proprietes de magnetotransport de ces conducteurs quasi-unidimensionnels. A tres basse temperature, ces dernieres sont dominees par des effets d'interferences quantiques comme la correction de localisation faible ou des fluctuations universelles de conductance ce qui nous a permis de deduire la longueur de coherence de phase caracterisant ces systemes.