Coupling between two mesoscopic systems towards the measurement of noise

Autor: Nguyen, Thi Kim Thanh
Přispěvatelé: Centre de Physique Théorique - UMR 6207 (CPT), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Toulon (UTLN)-Université de Provence - Aix-Marseille 1-Université de la Méditerranée - Aix-Marseille 2, Centre de Physique Théorique - UMR 7332 (CPT), Aix Marseille Université (AMU)-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de la Méditerranée - Aix-Marseille II, Thierry Martin(martin@cpt.univ-mrs.fr), Nguyen, Thi Kim Thanh, Université de la Méditerranée - Aix-Marseille 2-Université de Provence - Aix-Marseille 1-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2007
Předmět:
Zdroj: Condensed Matter [cond-mat]. Université de la Méditerranée-Aix-Marseille II, 2007. English
Condensed Matter [cond-mat]. Université de la Méditerranée-Aix-Marseille II, 2007. English. ⟨NNT : ⟩
Popis: The central topic of this thesis is the physics of noise: the Fourier transform of the current-current correlation function in time. We examine situations where the noise generated by a given mesoscopic circuit affects the behavior of another mesoscopic circuit. In the first part of this study, the noise source is unknown, and the mesoscopic circuit which is capacitively coupled to it acts as a detector of high frequency noise. In our case, the detector consists of a normal metal-superconductor junction where electron transport occurs via quasiparticle tunneling, or more interestingly, via Andreev reflection processes. The theory of dynamical Coulomb blockade is employed in order to compute the dc current which flows into thedetector circuit, providing information on high frequency noise. In the second part of this thesis, the noise source is known: it consists of a Hall bar with a quantum point contact, for which anomalous current voltage and noise characteristics are established when the Hall bar is placed in the fractional quantum Hall regime. A quantum dot connected to leads, which is placed next to this point contact, acquires a finite linewidth when the current fluctuates, and acts as a detector of charge noise. We compute the dephasing rate in the weak and strong backscattering regime, describing both case of unscreened and screened Coulomb interaction betweenthe Hall bar and the quantum dot.
Le point central de cette thèse est la physique du bruit: la transformée de Fourier de la function de correlation temporelle courant-courant. Nous examinons des situations dans lesquelles le bruit généré par un circuit mésoscopique donné affecte le comportement d'un autre circuit mésoscopique. Dans une première partie, la source de bruit est inconnue, et le circuit mésoscopique qui lui est couplé de manière capacitive se comporte comme un détecteur de bruit à haute fréquence. Dans notre cas, le détecteur est constitué d'une jonction métal normal-supraconducteur, où le transport électronique est du au transfert dequasiparticules, ou, de manière plus intéressante, est du à la réflexion d'Andreev. La théorie du blocage de Coulomb dynamique est utilisée pour calculer le courant continu qui passe dans le circuit de détection, procurant ainsi une information sur le bruit à haute fréquence. Dans la deuxième partie de cette thèse, la source de bruit est connue : elle provient d'une barre de Hall avec un contact ponctuel, dont les caractéristiques de courant-tension et de bruit sont bien établies dans le régime de l'effet Hallquantique fractionnaire. Un point quantique connecté à des bornes source et drain, qui est placé au voisinage ducontact ponctuel, acquière une largeur de raie finie lorsque le courant fluctue, et se comporte comme undétecteur de bruit de charge. Nous calculons le taux de déphasage du point quantique dans le régime defaible et de fort rétrodiffusion, tout en décrivant l'effet de l'écrantage faible ou fort de l'interactionCoulombienne entre la barre de Hall et le point quantique.
Databáze: OpenAIRE
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