Fluctuations quantiques de courant dans les nanotubes de carbone - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2009

Quantum fluctuations of current in carbon nanotubes

Fluctuations quantiques de courant dans les nanotubes de carbone

Résumé

This thesis is devoted to the study of electronic transport in single wall carbon nanotubes through current fluctuations. The framework of the thesis is mesoscopic physics in ballistic conductors. Many different regimes can be observed in this type of conductors : Coulomb blockade oscillations, Fabry-Perot interferences, Kondo effect. We have studied current fluctuations in a Fabry-Perot like interfeormeter which is very well suited to study the weakly interacting regime. Using the Landauer-B¨uttiker formalism, we find a good agreement with the theory. In particular, we observe the noise suppression in the unitary limit. The combination of conductance and noise measurements is found to be a powerful means to probe non-degenerate conduction channel. The Kondo effect is also studied. We find a universality in the conductance and in the noise. These experimental findings are analysed with a slave boson mean field theory. The data are found to be well accounted for by this approach. Finally, we analyse a situation in an Hanbury Brown and Twiss setup with a multiwall as an injector of electrons in the single wall carbon nanotube.
Cette thèse a pour objet l'étude du transport électronique dans les nanotubes de carbone monoparois par l'intermédiaire des fluctuations du courant. L'étude se place dans le cadre de la physique mésoscopique dans des conducteurs balistiques. Dans ce type de conducteur, plusieurs régimes diff´erents peuvent apparaître : blocage de Coulomb, transport modulé par les interférences quantiques, effet Kondo. Nous avons étudié les fluctuations du courant dans un régime d'interféromètre de type Fabry-Pérot électronique qui se présente comme une situation id´eale afin de sonder le régime où l'effet des interactions est faible. Les fluctuations du courant ont été analysées dans le formalisme de Landauer-Büttiker et nous obtenons une bonne correspondance entre la théorie et l'expérience. Nous avons ainsi observé la suppression du bruit dans les régimes de transmission unitaire et, par le biais des données combinées de la conductance et du bruit, nous avons pu déterminer les transmissions pour des canaux de conduction non dégénérés. Par ailleurs, le régime de l'effet Kondo a fait l'objet d'une étude dans laquelle nous avons observé des comportements universels dans la conductance et le bruit. Nous avons ajusté ces différentes grandeurs avec une théorie de bosons esclaves de champ moyen. Finalement, nous avons étudié une configuration de type Hanbury Brown et Twiss : un nanotube monoparoi sur lequel nous avons déposé un multiparoi qui nous sert de sonde afin d'injecter des électrons sur le conducteur.
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Dates et versions

tel-00528936 , version 1 (22-10-2010)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00528936 , version 1

Citer

Thomas Delattre. Fluctuations quantiques de courant dans les nanotubes de carbone. Matière Condensée [cond-mat]. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2009. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00528936⟩
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