Reponse resistive des films supraconducteurs haute t#c a des impulsions laser nanoseconde. Determination du temps d'interaction electron-phonon

par F. CHIBANE

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de J.-P. MANEVAL.

Soutenue en 1991

à Paris 7 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Plusieurs annees apres la decouverte des nouveaux materiaux a haute temperature critique, il reste beaucoup d'inconnues sur les etats electroniques responsables de la supraconductivite. L'objectif de cette these etait de determiner experimentalement la force du couplage electron-reseau en observant le retour a l'equilibre apres une perturbation breve. La grandeur mesuree est la resistance transitoire de films, polarises dans un etat dissipatif par un courant continu, et soumis a des impulsions optiques soit de 100 psec, soit de 20 nsec. Montage coaxial et instrumentation etaient capables, apres integration, de resoudre des details de l'ordre de 10 microvolts sur une bande passante approchant le gigahertz. Dans des films granulaires (bisrcacuo ou ybacuo), les joints de grains sont des zones de supraconductivite reduite et sont donc tres sensibles a l'irradiation. Des travaux publies par ailleurs faisaient etat de signaux non bolometriques, c'est-a-dire presents dans des conditions ou r=0, mais exigeant de tres fortes excitations. Notre resolution a permis de limiter la puissance laser a des niveaux beaucoup plus faibles et de respecter le regime lineaire. L'image suivante se degage alors du phenomene: recombinaison ultrarapide des paires brisees par les photons incidents, puis retour des quasi-particules vers des etats faiblement excites, l'energie passant finalement vers le substrat selon le temps d'evasion des phonons. Le dernier processus, qui est sans nouveaute, domine au-dessus de 6 k, mais les resultats font apparaitre une gamme de temperature ou le temps de relaxation a une dependance en cube de la temperature, signature tres nette de l'interaction electron-phonon dans un liquide de fermi classique. Tirant parti du decouplage entre les deux systemes electrons et phonons, une analyse a deux temperatures permet d'obtenir le rapport des chaleurs specifiques (electrons et phonons) avec une assez bonne precision lorsque les deux temps sont comparables. On trouve ainsi c(el) dans un domaine ou les mesures calorimetriques sont extremement controversees. Apres l'expose des methodes et des resultats, on presente: un chapitre bibliographique ou sont detaillees de facon comparative les publications recentes sur ybacuo en reponse a des impulsions optiques; un appendice sur les applications bolometriques des films supraconducteurs


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  • Annexes : 54 REF

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  • Cote : TS1991
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