Un interféromètre à nanotube de carbone
Vincent Bouchiat & Wolfgang Wernsdorfer – Institut Néel (Grenoble),
CNRS
Un interféromètre à nanotube de carbone
• Le nanotube de carbone
• L’interférométrie supraconductrice
• Le SQUID à nanotube de carbone
• Le nanotube de carbone
• L’interférométrie supraconductrice
• Le SQUID à
nanotube de carbone
- Guide d’onde électronique quasi parfait - Analogue de la fibre optique
- Jonctions électrodes / nanotube imparfaite
- Analogue de la cavité optique à miroirs semi réfléchissants - Transmission maximale → Transistor moléculaire
• Le nanotube de carbone
• L’interférométrie supraconductrice
• Le SQUID à
nanotube de carbone
→ Courant supraconducteur maximal contrôlé par la grille → Annulation des résistances de contacts
→ Cohérence des phases des électrons (analogue du laser en optique)
Configurations expérimentales d’optique transposées à l’état Couplage avec des électrodes supraconductrices
• Le nanotube de carbone
• L’interférométrie supraconductrice
• Le SQUID à
nanotube de carbone
- Analogue des « fentes d’Young » en optique - Recombinaison des courants → Interférences
- Oscillations périodiques dépendants du flux magnétique
→ Magnétométrie de très haute précision : médecine, géologie, métrologie, science des matériaux, implémentation de bits quantiques
→ Etude du magnétisme moléculaire
• Le nanotube de carbone
• L’interférométrie supraconductrice
• Le SQUID à nanotube de carbone
- Contrôle du couplage dans chaque nanotube → modulation de l’interférence
Intérêts : - optimisation du fonctionnement et du couplage aux champs locaux
- étude détaillée d’une jonction Josephson moléculaire
- étude des variations de phases aux bornes de boîtes quantiques
Autres applications à l’échelle d’une molécule : - étude spintronique
- retournement d’aimantation de molécule aimant
Conclusions et Perspectives
Sensibilité comparable aux SQUID de grande taille Améliorations à apporter :
- Maîtrise / optimisation de l’environnement électromagnétique
- Greffage physico chimique contrôlé de la molécule sur le nanotube
Perspectives :
- Circuits supraconducteurs fonctionnant aux
radiofréquences → dynamique de l’aimantation en temps réel
- Couplage des états d’une molécule aimant à ceux d’un circuit supraconducteur (base des bits
quantiques supraconducteurs)
