Thèse soutenue

Fluctuations hors équilibre dans l'effet Hall quantique et dans les circuits hybrides
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Auteur / Autrice : Denis Chevallier
Direction : Thierry Martin
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique théorique et mathématique
Date : Soutenance le 30/09/2011
Etablissement(s) : Aix-Marseille 2
Ecole(s) doctorale(s) : Ecole Doctorale Physique et Sciences de la Matière (Marseille)
Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Centre de physique théorique (CPT) (Marseille ; Toulon)
Jury : Président / Présidente : Philippe Dumas
Examinateurs / Examinatrices : Thierry Martin, Philippe Dumas, Richard Deblock, Thierry Jolicoeur, Thibaut Jonckheere, Jerôme Rech
Rapporteurs / Rapporteuses : Richard Deblock, Thierry Jolicoeur

Résumé

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Un conducteur est bien caractérisé par sa conductance donnée par la formule de Landauer. Toutefois, le bruit contient davantage d'informations. Il mesure les fluctuations temporelles du courant autour de sa valeur moyenne. De plus, le signe des corrélations croisées est lié à la statistique des porteurs de charge. Cette thèse aborde deux principaux thèmes à savoir le transport dans les liquides de Luttinger et dans les structures hybrides. Dans la première partie, nous commençons par donner une vision détaillée des liquides de Luttinger et des systèmes qu'ils modélisent. Nous parlons également du formalisme de Keldysh permettant de traiter des problèmes hors équilibre. Puis, nous rentrons dans le vif du sujet en étudiant l'effet de la largeur d'un contact ponctuel quantique sur le courant de rétrodiffusion entre les deux états de bords de l'effet Hall quantique. L'augmentation de la largeur du contact ponctuel quantique entraîne une forte diminution du courant de rétrodiffusion. Dans un autre chapitre, nous développons une technique permettant l'utilisation d'un circuit RLC couplé inductivement au circuit mésoscopique pour détecter les corrélations de courant en régime photo-assisté. La mesure de ces corrélations s'effectue à travers la charge aux bornes du condensateur. Dans une deuxième partie, nous consacrons notre étude au transport non-local dans les structures hybrides supraconductrices. L'étude de la réflexion d'Andreev croisée y est détaillée. Finalement, nous étudions une structure en double point quantique reliée à deux électrodes en métal normal et une supraconductrice. Nous mettons en avant la séparation des paires de Cooper en mesurant simultanément les courants de branchement et les corrélations croisées. Nous démontrons que dans le régime antisymétrique, c'est-à-dire lorsque les deux points quantiques ont des niveaux d'énergie opposés par rapport au potentiel chimique du supraconducteur, la réflexion d'Andreev croisée est optimisée.