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| Fiche détaillée | Thèses |
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| Université Pierre et Marie Curie - Paris VI (2005-12-08), Thierry Jolicoeur (Dir.) |
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| Etude de jonctions entre canaux de bord de l'effet Hall quantique fractionnaire |
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| Manuel Aranzana1 |
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| Dans cette thèse, nous traitons de l'interaction entre deux états de bord dans le régime de l'effet Hall fractionnaire. Nous nous sommes appuyés sur les réalisations expérimentales récentes de structures (les jonctions quantiques étendues) qui favorisent largement ces interactions. Nous avons d'abord introduit l'effet Hall quantique en mettant l'accent sur la physique des états de bords. Nous avons ensuite étudié le transport tunnel à travers une jonction quantique étendue, en considérant les bords comme des liquides de Luttinger chiraux. Nous exposons différents régimes de courant en fonction de la longueur de la jonction, la force des interactions, le facteur de remplissage et la température. Nous calculons également le bruit associé à ce courant. Nous avons généralisé ces résultats à une jonction en coin, dans laquelle les canaux de bord peuvent être contre ou copropageant. Dans le cas contre-propageant, il apparaît une transition de phase commensurable-incommensurable en fonction des interactions et d'un paramêtre supplémentaire. Dans le cas co-propageant, nous calculons le courant tunnel en perturbation dans un modèle de sine-Gordon chiral. Enfin, nous déterminons les profils de densité des bords et les excitations. Nous mettons en évidence l'apparition d'une instabilité dans ces jonctions quand l'interaction entre les bords est trop forte. La théorie de Chern-Simons montre qu'il se produit alors une reconstruction des bords par les interactions. |
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| 1 : | LPA - Laboratoire Pierre Aigrain |
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| Effet Hall fractionnaire – physique mésoscopique – liquide de Luttinger – bosonisation – jonctions quantiques – Chern-Simons |
| Study of edge channels junctions in the fractionnal quantum Hall regime |
| In this thesis, we deal with interactions between edge states in Fractional quantum Hall effect. Our work is grounded on recent experimental realizations of structures -quantum line junctions- in which this effect is enhanced. We first introduce the quantum Hall effect emphasizing the edge states description. Then, we calculate the tunnel current trough such a junction by considering the Luttinger liquid theory. We discuss various regimes of current by varying the junction length, the strength of the interactions, the filling factor and the temperature.We also calculate the associated noise. In a third part, we extend this study to a corner junction, where edge channels can be either counter-propagating or co-propagating. In the counter-propagating case, there is a commensurable-incommensurable phase transition as a function of the strength of the interactions and of an additionnal parameter: the incommensurability. In the co-propagating case, we calculate the tunnel current perturbatively, from a chiral sine-Gordon model. Eventually, we obtain the density profiles and the elementary excitations of the system. We evidence an instability in the dispersion relation of these junctions when the inter-edge interaction is strong enough. The mean field Chern-Simons theory predicts an edge reconstruction by the interactions. |
| Fractionnary Quantum Hall effect – mesoscopic physics – Luttinger liquid – bosonization – quantum Hall line junction – Chern-Simons |
| tel-00011553, version 1 | |
| http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011553 | |
| oai:tel.archives-ouvertes.fr:tel-00011553 | |
| Contributeur : Nicolas Regnault | |
| Soumis le : Mardi 7 Février 2006, 14:11:18 | |
| Dernière modification le : Jeudi 2 Novembre 2006, 15:44:40 | |
