Mise en évidence de textures de spin synthétiques par des mesures de transport et de champ microonde

par Lauriane Contamin

Projet de thèse en Physique


Sous la direction de Takis Kontos et de Audrey Cottet.

Thèses en préparation à Paris Sciences et Lettres , dans le cadre de Physique en Île de France , en partenariat avec Ecole normale supérieure (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-09-2016 .


  • Résumé

    Le transport électronique à l'échelle nanométrique est un domaine important de la physique de la matière condensée. Grâce aux progrès des techniques de nanofabrication, il est maintenant possible d'étudier la conduction à travers des états électroniques confinés. Dans le groupe HQC du LPA, une architecture mixte résonateur micro-ondes de grande finesse et boîte quantique, en utilisant des nanotubes de carbone comme conducteur élémentaire a récemment été mise au point. Les cavités micro-ondes peuvent en principe être utilisées pour détecter des états quantiques fragiles ou bien insaisissables. Nous proposons lors de cette thèse d'utiliser un tel système pour étudier des états topologique des électrons dans le nanotube de carbone. Nous proposons notamment d'implémenter des fermions de Majorana en cavité et de mettre en évidence leur dualité particule/antiparticule via leur interaction avec les photons de la cavité. Pour obtenir des fermions de Majorana dans des nanotubes, Egger et al (2012) ont proposé de réaliser un couplage spin-orbit Rashba artificiel en utilisant une texture magnétique produisant un champ magnétique oscillant dans l'espace. C'est cette dernière proposition que nous implémenterons pendant cette thèse, en exploitant le savoir-faire développé en spintronique pour manipuler des domaines magnétiques sur des échelles submicroniques.

  • Titre traduit

    Revealing synthetic spin textures with transport and microwave measurements


  • Résumé

    Electronic transport at the nanometric scale is an important domain in condensed matter physics. Thanks to advances in the nanofabrication technics, it is now possible to study electronic conduction through confined states. In the HQC group at LPA, we have developed a fabrication process to obtain a hybrid system, combining a microwave cavity of high finesse and a carbon nanotube-based quantum dot. Such microwave cavities can in theory be used to detect fragile quantum states, or quantum states that cannot be identified by simple conductance measurement. During this thesis, we offer to use such a system to study topological states of matter in the carbon nanotube. More precisely, we will try to observe Majorana fermions in cavity, and to prove their self-adjoint property via their interaction with the photons in the cavity. To obtain Majorana fermions in nanotubes, Egger et al (2012) suggested the realisation of an artificial spin-orbite coupling using a magnetic texture that creates an spacially oscillating magnetic field. This is the proposal we will try to implement during this thesis, taking advantage of the state of the art of magnetic manipulation at a submicronic scale.