Bruit quantique de conducteurs mesoscopiques

• Auteur / Autrice : JOSE VALENTIN RODRIGUEZ
• Direction : Denis-Christian Glattli
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

Ce travail est consacre a l'etude du bruit quantique de systemes mesoscopiques d'electrons en interaction, en regime d'effet hall quantique. Ce regime est obtenu en appliquant un fort champ magnetique perpendiculaire a un systeme bidimensionnel d'electrons cree a l'interface entre gaas et algaas. Le transport du courant se fait alors par un ou plusieurs canaux unidimensionnels chiraux le long du bord de l'echantillon. Nous avons etudie les proprietes de transport et de bruit de deux de ces canaux couples par une impurete artificielle, un contact ponctuel quantique. En regime d'effet hall quantique entier nous avons montre que les correlations des fluctuations de tension a l'equilibre d'un conducteur a multiples contacts sont en accord avec une generalisation du theoreme de johnson-nyquist attendue par la theorie de landauer buttiker. Dans le regime d'effet hall quantique fractionnaire, les canaux de bord fournissent une realisation experimentale d'un systeme unidimensionnel d'electrons fortement correles. On s'attend a ce qu'ils soient decrits par la theorie des liquides de tomonaga luttinger. Nous rappelons les predictions concernant le bruit et la suppression de la conductance quand une impurete induit une forte retrodiffusion. Quand la forte retrodiffusion est causee par une forte impurete, nous retrouvons un bruit de charge e attendu par la theorie. Lorsque la forte retrodiffusion est provoquee par une faible impurete renforcee a basse temperature par les interactions, nous observons souvent un bruit superieur au bruit poissonien de charge e. Il s'agit souvent d'un bruit poissonien de charge 2e. Il est meme parfois superieur. Nous avons aussi montre que la conductance d'un tel systeme est en tres bon accord avec les theories existantes. Nous soulignons que le regime d'echelle, qui mene au bruit de charge e, est difficilement atteint et necessite des conductances bien plus faibles que ce qui est communement admis.