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Thomas Dubouchet

Spectroscopie locale à basse température dans des systèmes supraconducteurs désordonnés

Publié le 11 octobre 2010
Thèse soutenue le 11 octobre 2010 pour obtenir le grade de docteur de l'Université de Grenoble - Spécialité : Physique de la matière condensée et du rayonnement

Résumé :
Cette thèse présente une étude associant des mesures de spectroscopie tunnel, de spectroscopie d'Andreev en mode point-contact et de transport électronique sur des échantillons supraconducteurs désordonnés d'oxyde d'indium. Les mesures de transport révèlent une divergence de la résistivité depuis la température ambiante court-circuitée par la supraconductivité à basse température. Ce comportement traduit la proximité des échantillons avec la transition métal-isolant d'Anderson. La spectroscopie tunnel met en évidence un état supraconducteur inhabituel présentant un régime de pseudogap au-dessus de la température critique. Celui-ci évolue à basse température en un système inhomogène composé de paires de Cooper supraconductrices et de paires de Cooper localisées par le désordre, sans cohérence de phase. La comparaison entre plusieurs échantillons montre que ces paires de Cooper incohérentes prolifèrent avec l'augmentation du désordre et indique ainsi que la transition supraconducteur-isolant dans l'oxyde d'indium est gouvernée par la localisation progressive des paires de Cooper. Par ailleurs, en utilisant notre STM, nous avons décrit continûment l'évolution de la conductance locale entre le régime tunnel et le régime de contact. La spectroscopie d'Andreev révèle une nouvelle échelle d'énergie liée à la cohérence de phase supraconductrice et indépendante des fluctuations spatiales de la densité d'états mesurées en régime tunnel. Ceci montre que le désordre provoque une dichotomie entre l'énergie de liaison caractérisant l'appariement électronique et l'énergie de cohérence propre à l'état supraconducteur macroscopique.

Jury :
Président : F. W. J. Hekking
Rapporteur : M. V. Feigel’Man
Rapporteur : D. Roditchev
Examinateur : K. Behnia
Examinateur et Co-directeur de thèse : C. Chapelier
Examinateur et Directeur de thèse : M. Sanquer

Mots clés :
Transition supraconducteur-isolant, spectroscopie tunnel, spectroscopie d'Andreev, localisation d'Anderson, supraconductivité fractale, transition de phase quantique

Thèse en ligne.