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![Résistance
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Champ magn. B (Tesla)
Réseau en présence du champ magnétique
collaboration avec
J. Dufouleur,
D. Mailly et
S. Dusuel
Cage d’Aharonov-Bohm:
Où et comment observer les cages???
initial final Interférence
destructive si
Réseaux de losanges:
Réseaux Réseau « dice » (T3)
Oscillation de la magnétorésistance:
C. Naud et al.
PRL 01
J. Vidal et al
PRL 98
Transformée
de
Fourrier](https://image.slidesharecdn.com/12845125-250420095022-18af5c31/85/1284512pppppppppppppppppppppppppppp5-ppt-11-320.jpg)
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- 1. Thèse de Doctorat Spécialité:Physique Théorique Réseaux de Liquides de Luttinger couplés Kyryl Kazymyrenko directeur de thèse: Benoît Douçot Laboratoire de Physique Théorique et Hautes Energies LPTHE
- 2. Nanotubes de carbone SoutenanceK. Kazymyrenko. diamètre,nm Chiralité: deux entiers (m,n) qui définissent les propriétés électriques (isolant, conducteur) Structure des nanotubes: réseau périodique composé d’hexagones au sommet desquels se trouvent les atomes de carbone
- 3. Structure de filament: Gaz2D électronique: apparait à la surface de séparation de deux semi-conducteurs Filament quantique a) b) 1 -- semi-conducteur avec grand gap 2 -- semi-conducteur avec petit gap 3 -- métal. Dans les deux cas on obtient un filament quantique. Soutenance K. Kazymyrenko.
- 4. Applications: Deux supraconducteurs séparéspar une fine couche d’isolant ) Jonction Josephson Jonction Josephson Soutenance K. Kazymyrenko. Effet DC: Effet AC: Paire de Cooper Supraconducteur I Supraconducteur II 1 2 V www.pit.physik.uni-tuebingen.de/PIT-II/EN/title.html Information quantique Appareil de mesure du champ magnétique Métrologie
- 5. Plan de l’exposé Réseaucarré de fils quantiques Spectromètre IV des q-bits à 1D et 2D Soutenance K. Kazymyrenko: Approche de renormalisation adaptée au système périodique Réseau en présence du champ magnétique Onde de Densité de Spin, Transition Supraconductrice Jonction Josephson en information quantique
- 6. Deux scénarios opposés réseaucarré: motivation Réseau carré: Motivation Remplissage entier Remplissage incommensurable 2< Soutenance K. Kazymyrenko: Isolant ( résultats de Kane et Fisher, PRB (1992) Conducteur ( effet de commensurabilité conducteur isolant to kT Coût énergétique Coût Énergétique Zéro ) conducteur
- 7. réseau carré: oscillationde Friedel Soutenance K. Kazymyrenko: Oscillation de Friedel de densité électronique dûe à la présence d’impuretés: Deux scénarios opposés pour le réseau carré densité électronique ν - facteur de remplissage frustration de l’oscillation isolant ou conducteur (nœuds du réseau)
- 8. réseau carré: RGF Groupede renormalisation pour un système périodique bande d’électrons libres paramètre d’interaction Soutenance K. Kazymyrenko: matrice diagonale Régime 1D Régime 2D 2D 1D a
- 9. Résultats: Haute température 1K<Θ<100 K, (régime 1D) Généralisation du résultat pour une seule impureté! K. Kazymyrenko, B. Douçot, Phys. Rev. B (2005) Basse température Θ <<1 K, (régime 2D) Suppression de la vitesse de Fermi ) Fermions lourds Coefficient de transmission T, en fonction de la température Θ : électrons en interaction Remplissage commensurable Remplissage incommensurable
- 10. Plan de l’exposé Réseaucarré de fils quantiques Spectromètre IV des q-bits à 1D et 2D Soutenance K. Kazymyrenko: Approche de renormalisation adaptée au système périodique Réseau en présence du champ magnétique Onde de Densité de Spin, Transition Supraconductrice Jonction Josephson en information quantique
- 11. Résistance R ( ] Champ magn. B(Tesla) Réseau en présence du champ magnétique collaboration avec J. Dufouleur, D. Mailly et S. Dusuel Cage d’Aharonov-Bohm: Où et comment observer les cages??? initial final Interférence destructive si Réseaux de losanges: Réseaux Réseau « dice » (T3) Oscillation de la magnétorésistance: C. Naud et al. PRL 01 J. Vidal et al PRL 98 Transformée de Fourrier
- 12. Réseaux de losanges:problématique expérimentale Soutenance K. Kazymyrenko: copyright J.Dufouleur - pas d’oscillations dans le réseau ??? - doublement de la fréquence d’oscillation dans le réseau « dice » !!! Transformée de Fourrier supraconductivité ??? dice réseau
- 13. Soutenance K. Kazymyrenko: Énergie dégénérescence= réflexion + symétrie de jauge + - 1D 2D Symétrie locale Transformation locale 0 réseau : symétrie locale
- 14. Base de cagespour les électrons sans interaction Soutenance K. Kazymyrenko: Pour une vaste variété de potentiels d’interaction la symétrie est préservée ! 1D 2D i j i j Conservation locale de la parité du nombre de particules Propagations possibles: Supraconductivité ??? sans interaction: avec interaction: réseau : base de cages
- 15. Résultats: Soutenance K. Kazymyrenko. Compétitionentre ODS et « Coupure au nœuds » Si: a) Les électrons se propagent d’une façon appariée b) Supraconductivité est énergétiquement non favorable Effet d’interaction: initial final c) La transition vers un état d’onde de densité de spin (ODS), stabilisé par l’effet de cage d) Suggestion expérimentale Géométrie du nœud change la physique à basse énergie !
- 16. Plan de l’exposé Réseaucarré de fils quantiques Spectromètre IV des q-bits à 1D et 2D Soutenance K. Kazymyrenko: Approche de renormalisation adaptée au système périodique Réseau en présence du champ magnétique Onde de Densité de Spin, Transition Supraconductrice Jonction Josephson en information quantique
- 17. Jonction Josephson Jonctions Josephsonen information quantique Motivation: • Réseau peu sensible à des perturbations aléatoires locales (Ioffe et al. Nature, 2002) M. Gershenson et al. à Rutgers (USA) 2005 B. Pannetier à Grenoble 2005 Information quantique Algorithme de calcul exponentiellement plus rapide Invention du protocole de la correction d’erreurs •système à deux niveaux (q-bit) (applications dans l’information quantique)
- 18. a) Excitation dugap par le courant injecté b) Résonance lorsque eV= (mode locking) Spectromètre: idée générale Procédure: Soutenance K. Kazymyrenko. Evaluation du gap par des mesures de la courbe courant-tension (IV) But: V Courbe attendue: Jonction Josephson
- 19. Difficulté conceptuelle: unesource de courant Soutenance K. Kazymyrenko. Jonction Josephson Brisure de la périodicité en phase ) la charge n’est plus discrète ??? La source de courant: Énergie stockée dans les vortex Capturer la différence entre les charges 2e et 4e !!!
- 20. Concept de ModeLocking Soutenance K. Kazymyrenko. Jonction Josephson Mode locking ) résonance dans les systèmes nonlinéaires Equations du mouvement pour les variables périodiques: Les trajectoires sur le tore sont: ouvertes fermées Perturbation nonlinéaire: Même pour irrationnel proche d’un nombre rationnel les trajectoires se referment. Nombre de rotation de
- 21. Différence entre lesmodèles 1D et 2D Soutenance K. Kazymyrenko. Jonction Josephson A 1D il existe une transformation locale attachée au losange: 1D 2D Transformation locale Variable de site: Variable de lien: Les équations du mouvement pour se découplent, l’introduction d’une résistance commune est nécessaire !!!
- 22. Modèle du spectromètreen 2D Description du bulk supraconducteur à l’aide des variables de spin Le spin total du bulk Courant injecté Réseau
- 23. Jonctions Josephson eninformation quantique Résultats: •Modèle quantique de l’état stationnaire • Modèle de la source de courant quantique • Spectromètre de niveaux d’énergie des q-bits Soutenance K. Kazymyrenko.
- 24. Résultats et Perspectives Résultats: •Etude de trois types d’échantillons • Interaction avec les expérimentateurs • Développement de nombreuses méthodes théoriques Soutenance K. Kazymyrenko. Perspectives: • Analyser les réseaux rectangulaires ) coupleur mécano-électrique • Résultats quantitatifs pour les réseaux de fils quantiques ) utile pour les expérimentateurs • Visite à Rutgers pour collaborer avec l’équipe expérimentale ) Spectroscopie des réseaux Josephson