| Auteur(s) |
Thomas Wolf ( )1 |
| Laboratoire |
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| Titre |
Etude de nanojonctions Josephson à haute température critique en vue d'applications térahertz |
| Titre en anglais |
High temperature superconductor Josephson nano-junctions as terahertz detection devices |
| Résumé |
Nous avons développé une nouvelle technique de fabrication de jonctions Josephson à haute température critique réalisées par implantation ionique. Ces jonctions ont été caractérisées électriquement et modélisées par une simulation des équations quasi-classiques d'Usadel. Après développement d'un circuit de couplage dans les gammes 4-8 GHz et dans la gamme des quelques centaines de GHz, des mesures de mélange micro-onde ont été réalisées. Les résultats ont fait apparaître un terme non-linéaire d'amplitude importante absent des équations du modèle RSJ (« resistively-shunted junctions »). Une théorique basée sur la non-linéarité de la résistance normale des jonctions fabriquées par irradiation a été formulée et comparée avec les expériences. Elle permet d'ouvrir des perspectives intéressantes concernant les applications de détection micro-onde de ce type de jonctions Josephson. |
| Résumé en anglais |
We developed a novel way to design high temperature Josephson junctions using oxygen ion implantation of a high temperature superconductor. These junctions were electrically characterized and theoretically studied using a quasi classical model based on the Usadel equation. Following the development of a measurement set-up in the 4 to 8 GHz frequency range, the microwave mixing properties of these junctions were studied. Results showed a high amplitude non linear term not explained by the common RSJ model (resistively shunted junction). A phenomenological model was developed, based on a non linearity arising from a varying normal resistance, and was successfully compared to experiments. The previous model paves the way for future improvements in the design of these junctions as microwave mixers and detectors. |
| Domaine |
Physique/Matière Condensée/Science des matériaux
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| Sujet |
Science des matériaux, mécanique, génie mécanique |
| Date de soutenance |
10/12/2010 |
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| Fonds |
ESPCI ParisTech |
| Organisme de délivrance |
Université Pierre et Marie Curie - Paris VI |
| Langue |
Français |
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| Directeur de thèse |
Jérôme Lesueur |
| Courriel du directeur |
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| Composition du Jury |
Georges Alquié (Président)
Jean-Claude Villégier (Rapporteur)
Laurence Méchin (Rapporteur)
Jérôme Lesueur (Directeur)
Pascal Febvre (Directeur)
Javier Briatico (non précisé)
Sophie Guéron (non précisé)
Xavier Grison (non précisé) |
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| Mots-clés |
Jonctions Josephson – supraconductivité – détecteurs de térahertz – micro-ondes – modèle quasi-classique – implantation ionique |
| Mots-clés en anglais |
Josephson junctions – superconductivity – terahertz detector – microwave – quasi classical model – ion implantation |
