Etude des modes plasma dans des microstructures supraconductrices en couches minces

par FRANCK PARAGE

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Olivier Buisson.

Soutenue en 1997

à Grenoble INPG .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Une etude des modes plasma, lies aux electrons supraconducteurs, a ete realisee dans des microstructures supraconductrices en couches tres minces (typiquement 10 nm). Differents echantillons ont ete realises : un fil de 5 m de largeur lithographie sur la face d'un substrat de titanate de struntium ainsi qu'un film mince de niobium et plusieurs reseaux de fils de niobium, de pas variant de 15 m a 76 m, deposes cette fois sur la tranche d'un cristal de srtio#3. Les reseaux etant realises sur la tranche (2500 m#*300 m), nous avons elabore un procede de fabrication original permettant de realiser de la lithographie sur des petites surfaces. Pour cela, nous avons utilise la resine nover qui a la propriete d'etre deposee par evaporation thermique. Le module du coefficient de reflexion de ces echantillons a ensuite ete mesure pour des frequences allant de 0. 130 mhz a 3. 5 ghz. Ces mesures montrent l'apparition de resonances plasma lorsque la temperature devient inferieure a la temperature critique du supraconducteur. De ces resonances, les lois de dispersion experimentales des modes plasma dans un film, dans un fil et dans un reseau de fils supraconducteurs ont ete extraites. La loi de dispersion, pour le film mince de niobium, s'explique par le modele des modes plasma 2d pour des temperatures proches de la temperature critique. Ce resultat est comparable a ce qui est observe dans l'aluminium granulaire. Le fil de niobium presente une loi de dispersion de type 1d. A notre connaissance, c'est la premiere fois qu'une loi de dispersion de type 1d est observee pour les modes plasmas lies aux electrons supraconducteurs. Enfin, le comportement des lois de dispersion des differents reseaux de fils, presente un regime intermediaire entre les modes plasma 1d et 2d. Les mesures montrent une forte dependance, des lois de dispersion, avec le pas du reseau.


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  • Détails : 208 P.
  • Annexes : 103 REF.

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