| Quantification du courant alternatif : la boîte quantique comme source d' électrons uniques subnanoseconde (2008) | |||||||||||||||
Abstract | |||||||||||||||
| Cette thèse est consacrée à l'étude du transport dynamique subnanoseconde de charges dans un conducteur quantique modèle : le circuit RC quantique. En appliquant des tensions hyperfréquence sur une grille située au dessus d'une boîte quantique de taille submicronique, on peut sonder la dynamique de transfert de charges de la boîte vers son réservoir. Dans le régime linéaire, elle est caractérisée par une capacité quantique reliée à la densité d'états de la boîte et une résistance de relaxation de charge constante et égale au demi quantum de résistance h/2e^2 lorsqu'un seul mode de conduction est transmis du réservoir à la boîte. Je me suis plus largement consacré à l'étude du régime non linéaire obtenu en appliquant des tensions créneau d'amplitude comparable à l'énergie d'addition de la boîte (énergie nécessaire pour ajouter une charge élémentaire). J'ai mis en évidence dans ce régime une quantification du courant alternatif en unité de 2ef qui traduit l'émission et l'absorption par la boîte d'une charge unique à chaque période du signal d'excitation. Ce dispositif fonctionne alors comme une source d'électrons uniques analogue aux sources de photons uniques en optique. L'évolution du temps d'émission de la charge par effet tunnel en fonction des différents paramètres contrôlables (couplage de la boîte au réservoir, potentiel de la boîte ...) a été déterminée dans une large gamme temporelle, de la centaine de picosecondes à la dizaine de nanosecondes. Ces résultats sont en excellent accord avec un modèle théorique simple que j'ai développé durant ma thèse. Ils ouvrent la voie à des expériences d'optique électronique à une seule particule. | |||||||||||||||
Publication details | |||||||||||||||
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