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115 | 2016
Annuaire du Collège de France 2014-2015
Résumé des cours et travaux 115e année
VII. Équipes accueillies

Josephson Junction Spectroscopy of Mesoscopic Systems

Institut de physique
Çağlar Girit
p. 896-897

Full text

   

Responsable: Çağlar Girit

Recherche

1L’ingénieur quantique peut de nous jours concevoir et fabriquer des circuits mésoscopiques basés sur différentes briques élémentaires – boîtes quantiques, aimants moléculaires, nanofils, liens faibles supraconducteurs, graphène, etc. – et se comportant quantiquement à basse température. Comme en physique atomique et moléculaire, la spectrométrie est l’outil de choix pour sonder et manipuler les états quantiques de ces circuits.

2Mon projet de recherche est de développer un spectromètre intégré (on-chip’) à base des jonctions Josephson pour accéder aux propriétés électroniques des systèmes mésoscopiques entre 2 GHz et 2 THz. Non seulement cette technique rend accessible une gamme de fréquences hors d’atteinte par des moyens conventionnels d’optique et d’électronique, mais ce spectromètre aura une largeur de raie d’émission comparable à celle des meilleures sources, une sensibilité comparable à celle des meilleurs détecteurs, et la capacité de se coupler électromagnétiquement sur une très large bande, et sur une même puce, à un système mésoscopique. Les spectres obtenus permettront d’identifier les excitations élémentaires du système.

3Plusieurs expériences sont prévues pour le spectromètre Josephson : la mesure des temps de vie d’une quasiparticule ou paire de Cooper unique dans des supraconducteurs mésoscopiques ; la spectroscopie des états isolants au point de Dirac dans la graphène de haute mobilité ; et l’excitation des modes Majorana dans des systèmes hybrides supraconducteur-semiconducteur « topologique ».

Publications1

  • 1  Portant sur des recherches menées avant l’installation au Collège de France.

4Bretheau L., Girit Ç.Ö., Houzet M., Pothier H., Esteve D. et Urbina C., « Theory of microwave spectroscopy of Andreev bound states with a Josephson junction », Physical Review B, 90(13), octobre 2014, 134506, DOI : 10.1103/PhysRevB.90.134506.

Janvier C., Tosi L., Girit Ç.Ö., Goffman M.F., Pothier H. et Urbina C., « Superconducting atomic contacts inductively coupled to a microwave resonator », Journal of Physics: Condensed Matter, 26(47), novembre 2014, 474208, DOI : 10.1088/0953-8984/26/47/474208.

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Notes

1  Portant sur des recherches menées avant l’installation au Collège de France.

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References

Bibliographical reference

Annuaire du Collège de France 2014-2015. Résumé des cours et travaux 115e année, Paris, Collège de France, novembre 2016, p. 896-897. ISBN 978-2-7226-0453-7

Electronic reference

Çağlar Girit, « Josephson Junction Spectroscopy of Mesoscopic Systems », L’annuaire du Collège de France [Online], 115 | 2016, Online since 22 June 2018, connection on 08 March 2021. URL : http://journals.openedition.org/annuaire-cdf/12620 ; DOI : https://doi.org/10.4000/annuaire-cdf.12620

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