Physique mésoscopique - Département de Physique de l'Ecole Normale supérieure

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Physique mésoscopique

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Enseignants : Christian GLATTLI et Philippe LAFARGE
Chargé des TD :
Physique de la matière condensée : Option
Physique des systèmes complexes et macroscopiques (ex physique des liquides) : Option
Physique quantique : Option
Physique théorique : Option
ECTS : 3
Langue d’enseignement : Français
Site web :

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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