| Contact principal : | Catherine Gourdon |  |
Description des activités de recherche :
Les recherches réalisées dans cette équipe se situent en grande partie dans la mouvance de l’information quantique, de l’électronique de spin et de l’électronique moléculaire.
Elles sont construites autour de l’étude des propriétés électroniques d’objets quantiques de taille nanométrique : puits quantiques (dopés, semi-magnétiques), fils quantiques inorganiques et organiques (chaînes de polymères), boîtes quantiques et nanocristaux. Les effets de confinement des phonons dans des cavités spécifiques constituent également un nouveau domaine d’étude.
Un des objectifs est d’étudier et de contrôler à l’échelle de nano-objets individuels les propriétés de cohérence spatiale et temporelle des excitations électroniques. Les propriétés de cohérence d’états quantiques bien définis de spin ou de charge seront mises à profit pour démontrer la manipulation et, à plus long terme, l’intrication de deux bits quantiques, étape indispensable d’une ébauche de calcul quantique.
Pour l’électronique de spin, la compréhension des phénomènes liés au spin dans des nanostructures dopées, magnétiques ou non, est fondamentale pour utiliser le spin comme vecteur de l’information. Les excitations électroniques et vibrationnelles dans des nanostructures bi- et unidimensionnelles de semiconducteurs sont aussi explorées par spectroscopie Raman électronique : étude en champ magnétique des excitations collectives et individuelles de spin de gaz d’électrons à deux dimensions polarisés, des excitations électroniques dans des puits et fils quantiques, des vibrations acoustiques et des magnons dans des superréseaux et des nanoparticules.
La compréhension des mécanismes d’organisation en domaines dans les couches minces et les nanostructures de semiconducteurs magnétiques est cruciale si l’on veut pouvoir contrôler ces domaines. L’existence d’une telle organisation dans des couches supraconductrices permet actuellement d’étudier la dynamique et les instabilités du flux magnétique.
La réflexion théorique sur la nature exacte des bosons-composites est largement développée dans l’équipe. Une nouvelle théorie à N corps à la représentation diagrammatique a été mise au point. Les implications pour l’information quantique sont en discussion.
Un effort particulier a été entrepris pour développer de nouvelles expériences complémentaires très compétitives : spectroscopie/imagerie de nano-objets uniques, techniques pompe-sonde résolue en temps, microscopie Faraday, Raman électronique sous champ magnétique résolu en angle.
Pour en savoir plus : voir en ligne Nanostructures et Systèmes Q