Supraconductivite et plasmons dans les nanotubes

par MATHIEU KOCIAK

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Christian Colliex.

Soutenue en 2001

à Paris 11 .

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  • Résumé

    Dans cet ouvrage, nous presentons deux types d'experiences sur des nanotubes uniques caracterises parallelement par microscopie electronique en transmission. Le premier type d'experiences a ete mene sur des jonctions metal-nanotube de carbone-metal. La resistance differentielle de ces jonctions a ete mesuree a des temperatures allant de 50 mk a 1k. Lorsque les contacts sont supraconducteurs, nous avons montre qu'il etait possible d'induire par effet de proximite un supercourant au sein d'une corde ou d'un tube monoparoi. Lorsque les contacts sont normaux, nous avons pu mettre en evidence une transition supraconductrice intrinseque dans des cordes de nanotubes a une temperature critique de environ 500 mk. Nous avons discute ces resultats en prenant en compte les parametres modifiant la supraconductivite dans des systemes a faible nombre de canaux. Nous avons montre ainsi la possibilite d'observer un transport ohmique et coherent dans des nanotubes de carbone. Dans le second type d'experiences, nous avons cherche a caracteriser la reponse dielectrique de nanotubes multifeuillets de carbone, nitrure de bore (bn) et de disulfure de tungstene (ws 2). Pour cela, nous avons effectue des mesures de spectroscopie de perte d'energie resolues spatialement. Nous avons d'abord montre l'adequation d'une description classique pour rendre compte des proprietes dielectriques (1-50 ev) de nanotubes a l'aide de mesures sur des nanotubes de carbone et bn. L'importance de l'anisotropie locale dans l'interpretation des spectres a ete demontree. Les memes experiences menees cette fois sur des tubes de ws 2 de parois d'epaisseur differentes a permis de mettre en evidence l'existence de modes electromagnetiques de surface de symetrie bien determinee resultant du couplage des modes des surfaces internes et externes. Une meme interpretation a permis de d'analyser la reponse dielectrique de tubes de carbone en termes classiques, meme lorsque la paroi se reduit a un plan monoatomique.


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Informations

  • Détails : 240 p.
  • Annexes : 134 ref.

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