Ecole Doctorale de Physique de la Région Parisienne (ED107

Ecole Doctorale de Physique de la Région Parisienne (ED107)
COURS
Supraconductivité mésoscopique
Hugues Pothier
SPEC, CEA Saclay
L’exploration de la supraconductivité à l’échelle mésoscopique a connu un essor considérable lors
des vingt dernières années. Je passerai en revue l’essentiel des phénomènes qui ont été mis en
évidence, et qui ont permis non seulement de mieux comprendre la supraconductivité, mais aussi de
fabriquer de nouveaux types de dispositifs électroniques. Seront notamment abordés :
- La supraconductivité dans les ilots métalliques : y-a-il une limite à la taille d’un
supraconducteur ? La parité du nombre d’électrons est-elle pertinente ?
- La supraconductivité dans un conducteur comprenant peu de canaux de transport :
Comment comprend-on l’effet Josephson à l’échelle microscopique ?
- L’effet de proximité : la supraconductivité est-elle contagieuse ? Comment un supercourant
peut-il être porté à travers un métal non-supraconducteur en lui-même ?
- Les circuits quantiques à base de jonctions Josephson : comment fabriquer des atomes
artificiels à partir de supraconducteurs ?
Une place importante sera consacrée aux méthodes expérimentales employées pour sonder les
propriétés des supraconducteurs : fabrication des circuits, mesures de caractéristiques courant-
tension, de supercourant, de densité d’états par effet tunnel ou par excitation microonde, sondes
locales, …
Programme: (1) Introduction; (2) Supraconductivité dans les petits grains métalliques ; (3) Parité ;
(4) Effets de charge et supraconductivité. Qbits supraconducteurs ; (5) Effet Josephson et états liés
d’Andreev ; (6) Supraconductivité induite: métaux diffusifs ; (7) Supraconductivité induite : autres
systèmes ; (8) Supraconductivité et magnétisme ; (9) Refroidissement des électrons avec des
supraconducteurs ; (10) Effets non locaux dans les supraconducteurs
10 séances de 2 heures à 15 heures
Février 2013: mardi 5, jeudi 14, mardi 19 et 26
Mars 2013: mardi 19 et 26
Avril 2013: mardi 2, 9, 16 et 23
Moyen amphi, Laboratoire de Physique des Solides, Bat. 510 Université Paris-Sud,
ORSAY
Contacts : Hugues Pothier [e-mail]
Gilles Montambaux, directeur-adjoint de l’Ecole Doctorale [e-mail]