Diagramme de phase et fluctuations dans le Bi2Sr2CaCu2O8+x bi-dimensionnel dopé par charge d'espace
Auteur / Autrice : | Edoardo Sterpetti |
Direction : | Abhay Shukla |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Physique et chimie des matériaux |
Date : | Soutenance le 24/09/2018 |
Etablissement(s) : | Sorbonne université |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Physique et chimie des matériaux (Paris ; 2000-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie (Paris ; 1997-....) |
Jury : | Président / Présidente : Tristan Cren |
Examinateurs / Examinatrices : Christoph Renner, Johan Biscaras | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Mandar Deshmukh, Lara Benfatto |
Résumé
Le diagramme de phase des supraconducteurs à haute température critique en fonction du dopage et de la température a été étudié de manière intensive avec une variation chimique du dopage. Le dopage chimique peut provoquer des changements structurels et du désordre, masquant les effets intrinsèques. Alternativement, des échantillons ultra-minces dopés électrostatiquement peuvent être utilisés à travers des dispositifs de type transistors à effet de champ (FET). Cependant, nombreux défis technologiques sont à affronter lorsque des supraconducteurs à haute température sont concernés. Dans cette thèse nous surmontons ces obstacles en utilisant des techniques développées dans notre laboratoire et nous nous concentrons sur le supraconducteur à haute température BSCCO-2212 dont le diagramme de phase n'a jamais été étudié par effet électrostatique. Notamment, nous fabriquons des dispositifs supraconducteurs de BSCCO-2212 de haute qualité et utilisons une méthode électrostatique originale appelée dopage de charge d'espace, et mesurons les caractéristiques de transport de 330~K à basse température. Nous extrayons les paramètres et les températures caractéristiques sur une grande plage de dopage et établissons un diagramme de phase complet pour les échantillons BSCCO-2212 d'épaisseur 1~u.c. en fonction du dopage, de la température et du désordre. Nous identifions aussi la plage critique de dopage où une transition de phase quantique est prédite. Enfin, nous examinons de près la transition supraconductrice dans la limite de la bi-dimensionnalité. Les dispositifs BSCCO-2212 à 1 maille cristalline d'épaisseur. Les fluctuations et les effets extrinsèques sont décrits par des formalismes théoriques appropriés et le caractère bidimensionnel de la transition supraconductrice de BSCCO-2212 est analysé.