3 sujets /PHELIQS/LATEQS

Dernière mise à jour : 17-09-2019


 

Hétéro-déformations dans les couches de graphene tournées

SL-DRF-19-0044

Domaine de recherche : Physique du solide, surfaces et interfaces
Laboratoire d'accueil :

Photonique, Electronique et Ingénierie Quantiques (PHELIQS)

Laboratoire de Transport Electronique Quantique et Supraconductivité (LATEQS)

Grenoble

Contact :

Claude CHAPELIER

Vincent Renard

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-09-2019

Contact :

Claude CHAPELIER

CEA - DRF/INAC/PHELIQS/LATEQS

0438783905

Directeur de thèse :

Vincent Renard

Université Grenoble Alpes - DRF/INAC/PHELIQS/LATEQS

Page perso : http://inac.cea.fr/Pisp/vincent.renard/

Labo : http://inac.cea.fr/Pisp/vincent.renard/GroupSite/index.php

De nouveaux états de la matière liées à une forte interaction électron-électron (supraconductivité, isolant de Mott) ont récemment été observés dans des empilement de graphène où il existe une rotation entre les couches. A un angle bien particulier dit "magique" l'interaction électron-électron est en effet fortement augmentée dans ce système. C'est une résultat important car cela constitue le premier système formé entièrement et uniquement de carbone pour lequel cette physique apparaît. Nous avons récemment montré que les propriétés électroniques de ce type de système dépendent aussi fortement des déformations relatives entre les couches de graphène, un effet que nous avons appelé heterostrain en anglais. L’objectif de ce stage qui sera poursuivi par une thèse est de contrôler et d'étudier par microscopie à effet tunnel les effets de l'heterostrain à la recherche de nouveaux états de la matière dans ce système

Bits quantiques CMOS enrichis en silicium 28

SL-DRF-19-0818

Domaine de recherche : Physique mésoscopique
Laboratoire d'accueil :

Photonique, Electronique et Ingénierie Quantiques (PHELIQS)

Laboratoire de Transport Electronique Quantique et Supraconductivité (LATEQS)

Grenoble

Contact :

Romain MAURAND

Xavier JEHL

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-05-2019

Contact :

Romain MAURAND

CEA - DRF/INAC/PHELIQS/LATEQS

0438783732

Directeur de thèse :

Xavier JEHL

CEA - DRF/INAC/PHELIQS/LATEQS

0438789045

Notre laboratoire a mis au point un bit quantique de spin fabriqué en partenariat étroit avec le CEA-Leti dans une plateforme microélectronique CMOS quasi-industrielle. Un gros effort est en train d'être réalisé pour fabriquer et coupler un grand nombre de ces bits quantiques. Il faut cependant en parallèle continuer à améliorer les performances de chacun de ces bits, notamment en terme de cohérence.

La source principale de décohérence pour les spins est aujourd'hui identifiée: il s'agit des spins nucléaires portés par le seul isotope du silicium qui en possède un, à savoir le Si29, présent à hauteur d'environ 5% dans le silicium naturel.

Pour cette raison nous avons fabriqué et aurons à disposition dès le début de cette thèse des échantillons enrichis en Si28. Nous espérons obtenir un gain très substantiel en termes de temps de cohérence.

Ce travail de thèse consistera à mesurer de façon rigoureuse et systématique les propriétés de cohérence et leur variabilité dans ces échantillons purifiés, et identifier de façon détaillée les mécanismes de décohérence et les moyens de les supprimer.

Les mesures seront effectuées dans un nouveau réfrigérateur à dilution “sec” dédié à ces études et installé dans un nouveau laboratoire.

Nanostructures hybrides Supraconducteur / Semiconducteur à base de Germanium pour l’information quantique

SL-DRF-19-0565

Domaine de recherche : Physique mésoscopique
Laboratoire d'accueil :

Photonique, Electronique et Ingénierie Quantiques (PHELIQS)

Laboratoire de Transport Electronique Quantique et Supraconductivité (LATEQS)

Grenoble

Contact :

Silvano DE FRANCESCHI

Francois LEFLOCH

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2019

Contact :

Silvano DE FRANCESCHI

CEA - LATEQS

04 38 78 54 80

Directeur de thèse :

Francois LEFLOCH

CEA - DRF/INAC

0438784822

Les trous dans le germanium ont l’avantage de présenter à la fois un très fort couplage spin-orbite, ce qui permet un contrôle rapide entièrement électrique de leurs spins, et une faible barrière Schottky avec plusieurs métaux supraconducteurs, ce qui permet la réalisation de dispositifs électroniques hybrides supraconducteur/semiconducteur. Ces propriétés restent aujourd’hui largement inexploitées.

Le but de ce projet est d’étudier des nanostructures à base de gaz 2D de trous dans le germanium dans la perspective : i) d’isoler des spins individuels dans des points quantiques pour les contrôler électriquement par des grilles ii) de connecter ces nanostructures avec des électrodes supraconductrices pour faire des structures hybrides supraconducteur / semiconducteur de bonne qualité, ce qui est décisif pour une certain nombre de réalisations de qubits hybrides supraconducteurs (notamment le « GATEMON » : gate-tunable transmon).

Deux types de couches de germanium seront étudiés : des couches de Ge enterrées de haute mobilité (puits quantiques Ge avec contrainte dans une hétérostructure Ge/Ge0.8Si0.2) et des couches de Ge sur isolant (GeOI).

De plus, le couplage spin-orbite permettra d’explorer la physique des états topologiques notamment en présence de contacts supraconducteurs. Dans cette situation particulière les conditions seront réunies pour mettre en évidence et confirmer l’existence de fermions de Majorana.

Cette thèse s'inscrit dans le cadre du projet DRF-Impulsion SUPER-G et de l'ANR TOPONANO

Ce projet de thèse inclura du temps de nanofabrication en salle blanche avec notamment l’utilisation d’un masqueur électronique et des mesures à très basse température sur des cryostats dédiés

• Physique du solide, surfaces et interfaces

• Physique mésoscopique

 

Retour en haut