Etude théorique des phases de densité inhomogène dans les systèmes à effet Hall quantique

par Mark Oliver Goerbig

Thèse de doctorat en Physique des solides

Sous la direction de Pascal Lederer et de Cristiane de Morais Smith.


  • Résumé

    L'objet de cette thèse est l'étude des différentes phases solides électroniques et liquides quantiques, que l'on trouve dans des systèmes électroniques bi-dimensionnels exposés à un champ magnétique perpendiculaire. La formation de ces phases est due à la répulsion coulombienne entre les électrons restreints à un niveau de Landau partiellement rempli. Les calculs d'énergie de cette thèse permettent de comprendre des études expérimentales récentes, qui ont mis en évidence un comportement non monotone de la résistance transverse (de Hall). Cet effet est dû à des transitions multiples de premier ordre entre les phases en compétition. La déduction d'un modèle de fermions composites en interaction - les quasi-particules responsables de l'effet Hall quantique fractionnaire - permet de plus l'étude de nouvelles phases qui paraissent à fort champ magnétique. En particulier, un effet Hall quantique fractionnaire a des valeurs inhabituelles du champ a été identifié comme a manifestation d'une deuxième génération de fermions composites.


  • Résumé

    The issue of this thesis is the study of the different electron-solid and quantum-liquid phases, which are found in two-dimensional electron systems under a perpendicular magnetic field. The formation of these phases is due to the strong Coulomb repulsion between the electrons of a partially filled Landau level. The energy calculations of the thesis allow one to understand recent experimental investigations, which have revealed a non-monotonic behaviour of the transverse (Hall) resistance. This effect is due to multiple first-order transitions between the competing phases. The derivation of a model of interacting composite fermions - the quasiparticles responsible for the fractional quantum Hall effect - furthermore allows for the study of new phases, which occur at high magnetic fields. Most saliently, a recently observed fractional quantum Hall effect at unusual values of the field has been identified as the manifestation of a second generation of composite fermions.

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Informations

  • Détails : 143 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.125-131

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2004)109
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