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Mesoscopic Physics

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Tél : 01 44 32 35 60
enseignement@phys.ens.fr

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Faculty : Christian GLATTLI and Philippe LAFARGE
Tutor :
Condensed Matter Physics : Option
Physics of macroscopic and complex systems : Option
Quantum Physics : Option
Theoretical Physics : Option
ECTS credits : 3
Language of instruction : French
Web site :

Description

I. Approche de diffusion (scattering) du transport électronique quantique ( 7h )

  • Introduction : longueur de cohérence, réservoirs d’électron, courant en seconde quantification.
  • Le quantum de conductance
  • Formule de Landauer pour un conducteur multimode
  • Généralisation à des conducteurs multi-contacts

II. Fluctuations quantiques du courant ( 8h )

  • Fluctuations à l’équilibre
  • La formule de Kubo à partir du scattering.
  • Bruit de grenaille quantique :
  • Applications aux conducteurs balistiques et diffusifs
  • Bruit de conducteurs multi-contacts : effets d’échange, intrication quantique, interférence à deux électrons

III. Transport quantique alternatif : (3h)

  • Formule de Landauer-Büttiker à fréquence finie
  • inductance dynamique, capacité mésoscopique, non- addition des impédances en régime de cohérence quantique.

IV. Effet Hall Quantique (4h)

  • Les niveaux de Landau ( gaz 2D conventionnel et Graphène)
  • Les états de bords
  • Application de la formule de Büttiker aux conducteurs multi-contacts 2D

V. Dispositifs à blocage de Coulomb (6h)

  • Introduction : blocage capacitif, énergie de charge, jonction tunnel
  • Circuits élémentaires : boîte à électrons, transistor à un électron.

VI. Au delà du transport séquentiel (3h)

  • Co-tunneling élastique et inélastique
  • Blocage de Coulomb dynamique et théorie de l’environnement

VII. Supraconductivité (3h)

  • Parité, effet Josephson et blocage de Coulomb
  • Bits quantiques supraconducteurs

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