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GDR 2426 Physique Quantique

Mésoscopique

Aussois, 5 au 8 octobre 2009

Organisateurs :

Les responsables de la session B. Plaçais P. Degiovanni Le responsable du GDR Gilles Montambaux Secrétariat du GDR Marie-France Mariotto

GDR 2426, Physique Quantique Mésoscopique

Lundi 5 Octobre 2009

Session I : Atomes froids 14h00 - 15h00 T. GIAMARCHI Cold atoms in optical lattices: quantum simulators for condensed matter 15h00 - 15h30 G. WEICK Parametric resonance and spin-charge separation in 1d fermionic systems 15h30 - 16h00 A. BROWAEYS Entanglement of two atoms using the Rydberg Blockade 16h00 - 16h30 Pause 16h30 - 17h15 F. CHEVY Les gaz de fermions ultra-froids 17h15 - 17h45 J-C. GARREAU La transition d’Anderson observée un système quantiquement chaotique 17h45 - 18h15 V. JOSSE Localisation d’Anderson d’ondes de matières dans un désordre contrôlé

Session II : Information quantique 18h15 - 18h45 B. DOUÇOT Vers la réalisation expérimentale de qubits topologiquement protégés 18h45 - 19h15 E. DUPONT-FERRIER Réseaux de jonctions Josephson pour l’implémentation de Qubits topologiquement protégés 19h30 Dîner 21h00 Posters Mardi 6 Octobre 2009 8h15 - 8h45 M. HOFHEINZ Synthèse d'états quantiques arbitraires dans un résonateur micro-onde 8h45 - 9h15 F. HEKKING Optimal Control of Superconducting N-level quantum systems 9h15 - 10h00 L. DI CARLO Quantum Algorithms and Entanglement Metrology with a Superconducting Processor 10h00 - 10h30 Pause Session III : Graphène 10h30 - 11h30 X. BLASE Etude ab initio du transport électronique dans les nanotubes et le graphène dopés et fonctionalisés 11h00 - 11h30 A. MORPURGO Graphene electronics 11h30 - 12h00 F. MAURI High Field transport and current saturation in metallic carbon nanotubes and graphene 12h15 Repas 16h00 - 16h30 A. FAY Conductivity, shot noise, and hot phonons in bilayer graphene 16h30 - 17h15 C. GLATTLI Quantum Hall effect in graphene monolayers 17h15 - 17h45 M. MONTEVERDE Nature of scattering in single and bilayer graphene deduced from magnetotransport 17h45 - 18h15 Pause 18h15 – 18h45 R. ROLDAN Collective modes of doped graphene and a standard 2DEG in a strong magnetic field 18h45 - 19h15 G. MONTAMBAUX Vie et mort des points de Dirac dans un cristal 2D 19h30 Dîner 21h00 - Posters Mercredi 7 Octobre 2009

Session IV : Impuretés quantiques 8h30 - 9h30 P. SIMON Effet Kondo dans les nanostructures: morceaux choisis 9h30 - 10h00 T. KONTOS Le bruit d’une impureté Kondo 10h00 - 10h30 Pause 10h30 - 11h30 V. MEDEN Correlation effects on the Josephson current through a quantum dot 11h30 – 12h00 R. DEBLOCK Tuning the Josephson current in carbon nanotubes with the Kondo effect 12h15 Repas 16h15 - 16h45 E. BOULAT Approche de diffusion pour la description exacte d'une impureté quantique loin de l'équilibre 16h45 - 17h15 J. HAUPTMAN Electric-field-controlled spin reversal in a carbon nanotube dot with ferromagnetic contacts 17h15 - 17h45 F. BALESTRO Kondo effects in a single molecule transistor 17h45 - 18h15 Pause 18h15 – 18h45 S.Y. SHIAU Effets de décohérence dans les boîtes Kondo hors d’équilibre 18h45 - 19h15 Discussion GDR 2426 19h30 Dîner

Jeudi 8 Octobre 2009

Session V : Basses dimensions

8h45 - 9h15 K. IMURA Z2 classification of localization properties in graphene 9h15 - 10h00 N. REGNAULT Anatomie des états de Hall quantique fractionnaire (en quoi ça concerne les expérimentateurs ?) 10h00 - 10h30 Pause 10h30 - 11h00 I. SAFI Asymétrie du bruit haute fréquence 11h00 - 11h30 F. PARMENTIER Courant et bruit d’une source d’électrons uniques subnanoseconde 11h30 - 12h00 S. FLORENS Local density of states in disordered 2D electron gases at high magnetic field 12h15 Repas

Session VI : NEMS and hybrides

15h30 - 16h00 F. PISTOLESI Discontinuous Euler instability in nanoelectromechanical systems 16h00 - 16h30 R. LETURCQ Blocage de Franck-Condon dans une boîte quantique réalisée à nanotube de carbone suspendu 16h30 - 17h00 V. BOUCHIAT Tunable Superconducting Phase Transition in Metal-Decorated Graphene Sheets 17h00 - 17h30 D. RODITCHEV Ultimate Vortex Confinement Studied by Scanning Tunneling Spectroscopy 18h00 DEPART d’Aussois 19h20 DEPART train Paris

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Emplacements des POSTERS

01 Asymmetry between electron and hole transport in the Quantum Hall Effect regime of graphene Guillaume Albert, Louis Jansen, François Lefloch, Frederic Gustavo

02 Theory of edge-assisted Raman scattering in graphene: role of the quasiclassical electronic dynamics D. M. Basko

03 Des rubans de graphène sous champ magnétique.

Pierre Delplace et Gilles Montambaux 04 Effet des impuretés et des lacunes sur les propriétés de transport des nanostructures de graphène

V. Nam Do, P. Dollfus 05 Spin-orbit effects in a graphene bipolar p-n junction

Ken-Ichiro Imura, Ai Yamakage, Jérôme Cayssol, Yoshio Kuramoto 06 Charge density waves and carriers conversion in graphite under extreme magnetic quantum limit

Amit Kumar, J. M. Poumirol, W. Escoffier, M. Goiran, B. Raquet, D. K. Avasthi, J. C. Pivin 07 Contrôle du courant polarisé en spin dans les nanorubans de graphène

V. Hung Nguyen, V. Nam Do, A. Bournel, V. Lien Nguyen, P. Dollfus

08 Toward Graphene nano-transistor single electron detectors. E. Pallecchi, A. Betz, J. Chaste, J.-M. Berroir, G. Fève, T. Kontos, H. Happy, G. Dambrine, B. Plaçais

09 Quantum Hall effect in graphene using pulsed magnetic field

J.M. Poumirol, W. Escoffier A. Kumar, M.Goiran, B. Raquet and J.M. Broto 10 Towards quantum Hall effect quantization tests in graphene for metrology

J. Guignard, F. Schopfer, W. Poirier, D. C. Glattli 11 Electron-phonon interaction and full counting statistics in molecular Junctions

R. Avriller, and A. Levy Yeyati 12 Electron spin splitting in a double dot L. Borda, D.Feinberg, P. Simon 13 Lame séparatrice à paire de Cooper à base de nanotubes de carbone.

L.G. Herrmann, F. Portier, P. Roche, A. Levy Yeyati, T. Kontos et C. Strunk 14 Transport hors d’équilibre à travers une boîte quantique Kondo placée dans un champ magnétique

R. Van Roermund, S. Y. Shiau, M. Lavagna 15 Non-equilibrium edge channel spectroscopy in the integer quantum Hall regime

C. Altimiras, H.le Sueur, A. Cavanna, U. Gennser, D. Mailly and F. Pierre

16 Universal Scaling of the Quantum Conductance of an Inversion-Symmetric Interacting Model A. Freyn and J.-L. Pichard

17 Conductance of quasi-one dimensional strongly correlated electron systems

Rodolfo A. Jalabert 18 Haldane charge conjecture in one-dimensional multicomponent fermionic cold atoms

P. Lecheminant, H. Nonne, S. Capponi, G. Roux, E. Boulat 19 Energy relaxation along edge channels in the integer quantum Hall regime

H. Lesueur, C. Altamiras, A. Cavanna, U. Gennser, D. Mailly and F. Pierre 20 Phonon-induced nonadiabatic rotating currents around nonchiral carbon nanotubes

C. Negri

21 Transport électronique cohérent 1D en présence de désordre magnétique Paulin Guillaume, Carpentier David

22 Conductance de bruit des transistors à nanotube de carbone J. Chaste, E.Pallecchi, P.Morfin, G.Fève, T.Kontos, J.-M. Berroir, D.C. Glattli, P. Hakonen, B.Plaçais

23 Single-hole transport and spin spectroscopy in self-assembled SiGe quantum dots

G.Katsaros, P.Spathis, M.Stoffel, M.Mongillo, F.Fournel, A.Rastelli, O.G.Schmidt, S.De Franceschi 24 Impact of offset charges on quantum mechanical interpretation of excitation spectra in quantum dots

M. Pierre, M. Hofheinz, X. Jehl, M. Sanquer 25 Silicon double and triple dot controlled by two gates only.

M. Pierre, B. Roche, X. Jehl, M. Sanquer, R. Wacquez, M. Vinet 26 Resonant magneto-conductance through a vibrating nanotube

G. Rastelli, M. Houzet, F. Pistolesi 27 Energy transfers in ν=2 quantum Hall edge channels

P. Degiovanni, Ch. Grenier, G. Fève & F. Pierre 28 Parity detection of distant qubits with a Mach-Zehnder interferometer

Géraldine Haack and Markus Buttiker 29 Quantum Dynamics in a camel-back potential of a dc SQUID

F. Lecocq, E. Hoskinson, N. Didier, A. Fay, Z. Peng, R. Dolata, B. Mackrodt, A. B. Zorin, F. W. Hekking, W. Guichard, O. Buisson

30 Fluctuations universelles de conductance et verres de spin

T. Capron, C. Bäuerle, L. Lévy, T. Meunier et L. Saminadayar, 31 Corrélations de conductance et nature des excitations magnétiques dans un nanofil de verre de spins

Paulin Guillaume, Carpentier David 32 Effet de vanne de spin de la résistance d'accumulation de spin dans une double jonction Supraconducteur - métal

Ferromagnétique P. S. Luo, T. Crozes, B. Gilles, S. Rajauria, B. Pannetier et H. Courtois

33 Electronique de spin cohérente de phase

C. Feuillet-Palma, T. Delattre, P. Morfin, J.-M. Berroir, G. Fève, D.C. Glattli, B. Plaçais, A. Cottet, T. Kontos

34 Spin-dependent dipole excitation in alkali-metal nanoparticles

Y. Yin, P.-A. Hervieux, R. A. Jalabert, G. Manfredi, E. Maurat, and D. Weinmann 35 Spintronics with the CP1 model : application to the magnetization fluctuations due to the conduction electrons

R.Tarento, F.Nogueira 36 Conductance and current noise of a superconductor/ferromagnet quantum point contact

A. Cottet, B. Douçot and W. Belzig 37 Proximity effect in atomic-scaled hybrid superconductor/ferromagnet structures: crucial role of electron spectra

X.Montiel, D. Gusakova, M. Daumens and A. Buzdin. 38 Superconductivity in a single C60 transistor

C.B. Winkelmann, N. Roch, W. Wernsdorfer, V. Bouchiat, and F. Balestro

39 Thermal signatures of quantum phase coherence in metallic rings G. Souche, F. Ong, H. Pothier, P. Gandit, J. Mars, S. Skipetrov and O. Bourgeois

40 Evidence of two-dimensional weak localization in polycristalline SnO2 films by high field

magnetoconductance study. T.A Dauzhenka, V.K. Ksenevich, I.A. Bashmakov, J. Galibert

RESUMES ORAUX

(26) Kondo effects in a single molecule transistor

N. Roch1, S. Florens1, R. Vincent1, T. Costi2, C. B. Winkelmann1, V. Bouchiat1, W. Wernsdorfer1, F. Balestro1 1Institut Néel – CNRS - UJF, Grenoble, France. 2Institut für Festkörperforschung, Jülich , Germany. Single molecule transistors (SMTs) are currently attracting enormous attention as possible quantum information processing devices as well as ideal systems in order to pave the way to observe and study quantum phenomena that were not so far accessible in semi-conducting quantum dots and single-wall nanotubes due to low charging energy and energy difference between excited states. Therefore, we developp from scratch an operating experiment to perform a real time electromigration procedure in a highly filtered dilution fridge, combining ultra-low noise electronics and high magnetic field (8 Tesla) at 35mK in order to study Kondo effects, quantum criticality phenomena and superconducting SMTs.

Figure: Atomic-Force-Microscope micrograph of the device : gold nanowire over an Al/Al2O3 gate, with a C60 molecule trapped in the nanogap formed during the electromigration. Conductance map of 2 different samples exhibiting spin-1/2, out-of-equilibrium and underscreened spin-1 Kondo effects.

Using metallic electrodes during the electromigration procedure, depending on the coupling of a single C60 molecule under to the electrodes, we measured spin-1/2, out-of-equilibrium and underscreened Kondo effects. When a magnetic impurity is inserted in a piece of metal, its magnetic moment can be completely screened by the conduction electrons, owing to their quantized spin-1/2. This general phenomenon, the Kondo effect, has been thoroughly studied in diluted magnetic alloys and has attracted considerable attention in the more recent quantum dot systems. Clearly, impurities carrying a spin S greater than 1/2 need to bind several electronic orbitals in order to fully quench their magnetism, and Nature seems to conspire in always providing enough

GDR 2426, Physique Quantique Mésoscoique

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screening channels for that situation to occur in general. Therefore, the possibility that screening may happen to be incomplete, as initially proposed on theoritical grounds by Nozières and Blandin, has remained elusive for almost thirty years, despite the great experimental control that one can achieve with artificial quantum dots systems. Our recent recent obervation of the underscreened Kondo effect is then especially appealing. We also discover an extreme sensitivity of the underscreened Kondo resonance to magnetic field that we confirmed on the basis of numerical renormalization group calculations.

N. Roch, S. Florens, V. Bouchiat, W. Wernsdorfer & F. Balestro, « Quantum phase transition in a single-molecule quantum dot », Nature, 453, 633-637 (2008) N. Roch, C. B. Winkelmann, S. Florens, V. Bouchiat, W. Wernsdorfer & F. Balestro, « Kondo effects in a C60 single-molecule transistor », Phys. Stat. Sol. (b), 245, 1994 (2008)

(12) Etude ab initio du transport électronique dans les nanotubes et le graphène dopés et fonctionalisés. X. Blase, Ch. Adessi, A. Lopez-Bezanilla, B. Biel, F. Triozon, Y.-M. Niquet, S. Roche.

Institut Néel, CNRS/UJF, 25 avenue des Martyrs, BP166, F-38042 Grenoble ; CEA, LETI, MINATEC, F-38054 Grenoble ; CEA, INAC/SP2M/L_sim, 17 rue des Martyrs, 38054 Grenoble Cedex 9, France.

Nous présenterons des travaux numériques récents effectués à Grenoble (CNRS/CEA) sur le transport électronique dans les nanotubes et le graphène dopés et/ou fonctionnalisés dans le cadre d’une formulation ab initio du formalisme de Landauer. Après une brève introduction aux spécificités des approches ab initio en théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) pour le transport, nous montrerons que le choix des dopants et groupes fonctionnels greffés affecte de façon considérable la conductance des nanotubes [1-3], des rubans de graphène (GNRs) [3,4] et du graphène [5,6] puisque des régimes quasi-balistiques ou de localisation peuvent être obtenus pour des taux d’impuretés équivalents. Nous discuterons en particulier de la possibilité de mener aujourd’hui des études DFT du transport pour des nanotubes/GNRs de l’ordre du micromètre et dopés/fonctionalisés de façon aléatoire [2,5,6], ouvrant la voie au couplage entre l’ab initio et la physique mésoscopique. Nous conclurons par une brève discussion de la stabilité thermique des groupes fonctionnels greffés de façon covalente sur le graphène sur la base de calculs de barrière de diffusion et de désorption [7].

[1] Reduced backscattering in potassium doped nanotubes, C. Adessi, S. Roche, X. Blase, Phys. Rev. B 73, 125414 (2006). [2] Effect of the Chemical Functionalization on Charge Transport in Carbon Nanotubes at the Mesoscopic Scale, A. Lopez-Bezanilla, F. Triozon, S. Latil, X. Blase, S. Roche, Nano Letters 9, pp 940944 (2009). [3] Resonant spin-filtering in cobalt-decorated nanotubes, X. Blase and R. Margine, Appl. Phys. Lett. 94, 173103 (2009). [4] Anomalous Doping Effects on Charge Transport in Graphene Nanoribbons, B. Biel, X. Blase, F. Triozon, S. Roche, Phys. Rev. Lett. 102, 096803 (2009). [5] Chemically Induced Mobility Gaps in Graphene Nanoribbons: A Route for Upscaling Device Performances Blanca Biel, Franois Triozon, X. Blase and Stephan Roche, Nano Lett., 2009, 9 (7), pp 2725–2729. [6] Charge Transport in Chemically Doped 2D Graphene, A. Lherbier, X. Blase, Y.-M. Niquet, F. Triozon, S. Roche, Phys. Rev. Lett. 101, 036808 (2008). [7] Thermal stability of graphene and nanotubes covalent functionalization, E.R. Margine, M.-L. Bocquet, X. Blase, Nano Lett. 8, 3315 (2008). __________________________________________________________________________________

(35) Tunable Superconducting Phase Transition in Metal-Decorated Graphene Sheets B. M. Kessler,1, 2 C¸ . O. Girit,1, 2 A. Zettl,1, 2 and V. Bouchiat1, 3 1 Department of Physics, University of California at Berkeley, Berkeley, CA, 94720 USA. 2 Materials Sciences Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA, 94720 USA. 3 Institut Néel, CNRS-Grenoble, 38042 Grenoble, France. Graphene is a recently realized two-dimensional (2D) crystal with many interesting properties including a band structure that allows the carrier concentration to be tuned continuously between electrons and holes. The easily


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accessible 2D electron gas in graphene provides an ideal platform on which to tune, via application of an electrostatic gate, the coupling between electronically ordered dopants deposited on its surface. To demonstrate this concept, we have chosen to study an array of superconducting clusters deposited on Graphene capable to induce via the proximity e�ect [1] a gate tunable superconducting transition. Using a simple fabrication procedure based on metal layer dewetting, we have produced doped graphene sheets decorated with a non percolating network on nanoscale tin clusters. This hybrid material displays a two-step superconducting transition. The higher transition step is gate independent and correspond to the transition of the tin clusters to the superconducting state. The lower transition step towards a real zero resistance state exhibiting a well developped supercurrent, is strongly gate-tunable and is quantitatively described by Berezinskii-Kosterlitz-Thouless 2D vortex unbinding [2, 3]. We report the details of the transition and ground state properties of this system as a function of gate voltage, applied bias current and magnetic field [4]. Strong screening of the vortex-antivortex interaction results in an exceptionally sensitive response to applied magnetic fields. Our simple self-assembly method and tunable coupling can readily be extended to other electronic order parameters such as ferro/antiferromagnetism, charge/spin density waves using similar decoration techniques.

[1] Feigel’man, M.V., Skvortsov, M.A. Tikhonov, K.S. Proximity-induced superconductivity in graphene. Jetp Lett. 88, 862-866 (2008). [2] Berezinskii,V. L.,et al. Teor. Fiz. 59, 207 (1970) [Sov. Phys. JETP 32, 493 (1971)]. [3] Kosterlitz, J.M. Thouless, D.J. Ordering, Metastability and Phase-Transitions in 2 Dimensional Systems. Journal of Physics C-Solid State Physics 6, 1181-1203 (1973). [4] B. M. Kessler, C¸ . O. Girit, A. Zettl, and V. Bouchiat,Tunable Superconducting Phase Transition in Metal-Decorated Graphene Sheets arXiv:0907.3661 . __________________________________________________________________________________

(24) Approche de diffusion pour la description exacte d'une impureté quantique loin de l'équilibre. Edouard Boulat, Hubert Saleur, Peter Schmitteckert

Laboratoire MPQ , Université Paris 7 - Paris Diderot, 10 rue Domon et Duquet 75013 Paris

Les impuretés quantiques connaissent un regain d'intérêt en raison de la possibilité, assez récente, de les porter hors-équilibre: par exemple en connectant directement des nanostructures (atomes, molécules) à des électrodes macroscopiques. Du point de vue théorique, la description de ces situations est une question ouverte qui bute contre contre la difficulté de prendre en compte l'effet des interactions hors équilibre.

Nous souhaiterions présenter une méthode, l'approche de diffusion intégrable, qui permet d'obtenir une description complète et exacte de l'état stationnaire: on construit la matrice densité hors-équilibre, qui permet d'évaluer les valeurs moyennes d'observables (courant, bruit, etc) à toute température et à tout voltage. Cette approche repose sur l'intégrabilité hors-équilibre.

Nous la mettons en oeuvre sur le modèle du niveau résonant en interaction. La caractéristique I(V) présente notamment une conductance différentielle négative. Ces résultats sont confirmés par une approche numérique totalement indépendante, le DMRG dépendant du temps[1].

[1] E. Boulat, H. Saleur, P. Schmitteckert, Phys Rev Lett 101, 140601 (2008).

(3) Entanglement of two atoms using the Rydberg Blockade A. Browaeys, A. Gaëtan, C. Evellin, T. Wilk, Y. Miroshnychenko, P. Grangier Laboratoire Charles Fabry, Institut d'Optique, CNRS, Univ Paris-Sud,

Campus Polytechnique, RD 128, 91127 Palaiseau cedex, France.

A. Chotia, M. Viteau, D. Comparat, and P. Pillet

Laboratoire Aimé Cotton, CNRS, Univ Paris-Sud, Bâtiment 505,

Campus d'Orsay, 91405 Orsay cedex, France.


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When two quantum systems interact strongly, their simultaneous excitation by the same driving pulse may be forbidden: this is called blockade of excitation. Recently, extensive studies have been devoted to the so-called Rydberg blockade between neutral atoms, which appears due to the interaction induced by their large dipole moments when they are in Rydberg states. In particular, this blockade has been proposed as a basic tool in quantum information processing with neutral atoms [1,2] and can be used to deterministically generate entanglement of several atoms.

This talk will describe our demonstration [3] of the Rydberg blockade between two atoms individually trapped in optical tweezers at a distance of 4 micrometers. The rubidium 87 atoms are prepared in the state |1⟩ = |F =2, M=2⟩, and subsequently excited to the Rydberg state 58d3/2, |r⟩, by a two-photon transition. In the blockade regime, two atoms can not be excited at the same time.

A consequence of this blockade mechanism is that the atoms are excited in an entangled state of the form (|r,1⟩ + ei� |1,r⟩) / √2,where � is a phase depending on the position of the atoms. The signature of the production of this state is the enhanced Rabi frequency of the oscillation of the probability to excite only one of the two atoms, with respect to the Rabi frequency of the excitation of one atom when it is alone. The talk will detail this experimental demonstration.

The entangled state produced in this way has a short lifetime, due to the fact that the atoms are not trapped while in the Rydberg state. We are working towards entangling the atoms in the two hyperfine ground states |0⟩ = |F =1, M=1⟩ and |1⟩ = |F =2, M=2⟩. The talk will report on the status of the experiment.

[1] D. Jaksch, et al., « Fast quantum gates for neutral atoms », Phys. Rev. Lett. 85, 2208 (2000).

[2] M. D. Lukin, et al., « Dipole blockade and quantum information processing in mesoscopic atomic ensembles », Phys. Rev. Lett. 87, 037901 (2001).

[3] A. Gaëtan, et al., « Observation of collective excitation of two individual atoms

in the Rydberg blockade régime », Nature Physics 5, 115 (2009).

(4) Les gaz de fermions ultra-froids F. Chevy

Laboratoire Kastler Brossel, École normale supérieure, 24, rue Lhomond, 75005 PARIS

Les récents progrès réalisés dans le piégeage et le refroidissement de vapeurs atomiques permettent depuis 2001 d’obtenir des gaz de fermions dans le régime de dégénérescence quantique qui caractérise les électrons dans les solides. Ces expériences ont ouvert la porte à l’utilisation des systèmes d’atomes ultra-froids dans l’étude des systèmes à N-corps fortement corrélés, comme l’a ensuite démontré l’observation de la superfluidité fermionique dans le régime d’interaction forte. Dans cet exposé, je présenterai les résultats les plus marquants dans ce domaine à l’interface entre matière condensée et physique atomique, en soulignant les spécificités des systèmes d’atomes froids – comme la possibilité de faire varier la force des interactions, ou la celle de générer des potentiels « cristallins » de topologie quasi-arbitraire. __________________________________________________________________________________

(23) Tuning the Josephson current in carbon nanotubes with the Kondo effect A. Eichler 1, R. Deblock 2, M. Weiss 1, C. Karrasch 3, V. Meden 3, C. Schönenberger 1, and H. Bouchiat 2 1 Department of Physics, University of Basel, Klingelbergstrasse 82, CH-4056 Basel, Switzerland 2 Laboratoire de Physique des Solides, CNRS, UMR 8502, Université Paris-Sud, F-91405 Orsay Cedex, France 3 Institut für Theoretische Physik A and JARA—Fundamentals of Future Information Technology, RWTH Aachen University, 52056 Aachen, Germany

We investigate the Josephson current in a single wall carbon nanotube connected to superconducting electrodes. We focus on the parameter regime in which transport is dominated by Kondo physics. A sizeable supercurrent is observed for odd number of electrons on the nanotube when the Kondo temperature TK is sufficiently large compared to the superconducting gap. On the other hand when, in the center of the Kondo ridge, TK is slightly


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smaller than the superconducting gap, the supercurrent is found to be extremely sensitive to the gate voltage VBG. Whereas it is largely suppressed at the center of the ridge, it shows a sharp increase at a finite value of VBG. This increase can be attributed to a doublet-singlet transition of the spin state of the nanotube island leading to a � shift in the current phase relation. This transition is very sensitive to the asymmetry of the contacts and is in good agreement with theoretical predictions. A. Eichler, R. Deblock, M. Weiss, C. Karrasch, V. Meden, C. Schonenberger, H. Bouchiat, Phys. Rev. B 79, 161407(R) (2009). __________________________________________________________________________________

(11) Quantum Algorithms and Entanglement Metrology with a Superconducting Processor L. DiCarlo1, J. M. Chow1, J. M. Gambetta2, L. S. Bishop1, A. Nunnenkamp1, B. R. Johnson1, D. I. Schuster1, J. Majer3, A. Blais4, L. Frunzio1, M. H. Devoret1, S. M. Girvin1, and R. J. Schoelkopf1 1Departments of Physics and Applied Physics, Yale University, New Haven, Connecticut 06520, USA 2Institute for Quantum Computing and Department of Physics and Astronomy, University of Waterloo, Waterloo, Ontario, Canada N2L 3G1 3Atominstitut der Österreichischen Universitäten, TU-Wien, A-1020 Vienna, Austria 4Département de Physique, Université de Sherbrooke, Sherbrooke, Québec J1K2R1, Canada

Quantum computers may one day outperform their modern counterparts in solving problems of technological impact, such as factoring large numbers and searching databases. In this talk, I will present the experimental implementation of two-qubit quantum algorithms using a superconducting integrated circuit. This rudimentary quantum processor uses a microwave transmission-line cavity as a quantum bus coupling two qubits several millimeters apart. Measurements of cavity transmission give direct access to qubit-qubit correlations, enabling entanglement metrology and tomography of the two-qubit state. I will present on-demand generation of highly entangled (Bell) states by adiabatic conditional-phase gates, and their characterization via entanglement witnesses and Clauser-Horne-Shimony-Holt-type inequalities. I will next present the implementation of Grover search and Deutsch-Jozsa quantum algorithms, using state tomography to show how the processor uses quantum superposition and entanglement to process information. Finally, I will discuss current efforts to couple more qubits with the bus and survey exciting challenges ahead on the road to implementing more complex quantum algorithms.

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(7) Vers la réalisation expérimentale de qubits topologiquement protégés Benoît Douçot Laboratoire de Physique Théorique des Hautes Energies, CNRS-UPMC, 75005 Paris

Je décrirai des propositions récentes pour construire des systèmes quantiques en principe protégés contre la décohérence. Ces mémoires quantiques sont étroitement liées à des théories de jauge sur réseau en 2+1 dimensions avec des symétries discrètes, et elles peuvent être réalisées à partir de circuits supraconducteurs. Des expériences récentes menées dans le groupe de M. Gershenson (Rutgers University) ont confirmé le bon fonctionnement du mécanisme de protection, au moins pour des perturbations statiques. Je soulignerai les analogies entre ces systèmes sur réseau et les codes correcteurs d’erreurs quantiques.

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(8) Réseaux de jonctions Josephson pour l’implémentation de Qubits topologiquement protégés Eva Dupont-Ferrier*, David Olayao, Sergei Gladchenko*, Lev Ioffe*, Benoit Doucot+, Misha Gershenson* * Université de Rutgers, Piscataway ; oNIST, Boulder ; + LPTHE, Paris La réalisation d’un ordinateur quantique requiert que ses éléments de base (qubit) soient suffisamment protégés du bruit de l’environnement. Récemment, une nouvelle approche pour la protection des qubits supraconducteurs a été proposée. L’idée est de prévenir les erreurs au niveau « hardware ». Un ensemble de qubit physique (comportant des fautes) compose le qubit logique exempt d’erreur.

Dans cette optique, notre équipe s’est intéressée à des réseaux de jonctions Josephson construits à partir d’éléments de base (qubit physique) appelé rhombus. Chaque rhombus est formé d’une boucle supraconductrice interrompue par quatre jonctions Josephson et traversée par un demi quantum de flux. Pour un rapport d’énergie Josephson sur énergie de charge adéquat, les deux plus bas niveaux d’énergie du spectre du réseau Josephson


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sont théoriquement exponentiellement découplés du bruit local et pourraient donc être utilisés comme qubit protégé [1-3].

Expérimentalement, nous avons testé la protection d’un réseau de petite taille en utilisant des perturbations statiques du flux pour simuler l’effet du bruit de flux. Nous avons montré que le système est découplé du bruit local bien au delà de l’ordre un [4]. Nous avons également démontré que ces réseaux se comportent conformément aux prédictions théoriques i.e. que le bruit de flux est fortement réduit lorsque le nombre de rhombi augmente [4]. Ces résultats suggèrent la faisabilité de qubits topologiquement protégés.

Finalement nous discuterons nos expériences actuelles sur la spectroscopie de ces réseaux Josephson.

[1] B. Doucot, M.V. Feigelman, and L.B. Ioffe, Phys.Rev. Lett. 90, 107003 (2003). [2] B. Doucot, M.V. Feigelman, L.B. Ioffe, and A. S. Ioselevich, Phys.Rev. B. 71, 024505 (2005). [3] I.V. Protopopov, and M.V. Feigelman, Phys.Rev. B. 74,064516 (2006). [4] S. Gladchenko, D. Olaya, E. Dupont-Ferrier, B. Doucot, L.B. Ioffe, and M.E. Gershenson, Nature Physics 5,48-53 (2009). __________________________________________________________________________________

(15) Conductivity, shot noise, and hot phonons in bilayer graphene A. Fay, 1 J.K. Viljas, 1 R. Danneau, 1 F. Wu, 1 M.Y. Tomi, 1 J. Wengler, 1 M.Wiesner, 1,2 and P.J. Hakonen1 1Low Temperature Laboratory, Helsinki University of Technology, Finland 2Faculty of Physics, Adam Mickiewicz University, 61-614 Poznan, Poland

Conductivity and shot noise in graphene contain both interesting information on the nature of transport of charge carriers. For ballistic mono-layer graphene, the conductivity and the excess noise Fano factor are 4e²/�h and 1/3 at the charge neutrality point, respectively [1,2]. At high bias voltage, the electron-electron and electron-phonon interactions should lead to a breakdown of ballistic transport and, therefore, modify conductivity and shot noise.

We have studied electrical conductivity � and shot noise of bilayer graphene sheets at high bias voltage Vds [3]. As a function of bias, we find a linear increase of � which is leveled off above Vds~0.2 V. In the linear region, a simple scaling law is found between the bias and gate voltage dependences of �. Fano factor F is found to first increase with bias and then reach a maximum at Vds~0.1 V, above which F decreases.

A mean-free-path type model is used to analyze the results. The increase of � is directly related to the increase of the transmission modes within the bias widows [4]. We assign the saturation of � and the decrease of F to the creation of optical/zone boundary phonons. F is also used as a thermometer to measure the electronic temperature. This defined temperature is in good agreement with that extraded from the conductivity model.

[1] R. Danneau, F. Wu, M.F. Craciun, S. Russo, M.Y. Tomi, J. Salmilehto, A.F. Morpurgo, and P.J. Hakonen, Phys. Rev. Lett. 100, 196802 (2008); J. Low. Temp. Phys. 153, 374 (2008); Solid State Commum. (in press) [2] J. Tworzydlo, B. Trauzettel, M. Titov, A. Rycerz, and C.W.J. Beenakker, Phys. Rev. Lett. 96, 246802 (2006) [3] A. Fay, J.K. Viljas, R. Danneau, F. Wu, M.Y. Tomi, J. Wengler, M. Wiesner, and P.J. Hakonen, arXiv:0904.4446v1 [4] E.B. Sonin, Phys. Rev. B 77, 233408 (2008) __________________________________________________________________________________

(32) Local density of states in disordered two-dimensional electron gases at high magnetic field Thierry Champel1and Serge Florens2

1Laboratoire de Physique et Modélisation des Milieux Condensés, CNRS et Université Joseph Fourier, B.P. 166, 25 avenue des Martyrs, 38042 Grenoble Cedex 9, FRANCE

2 Institut Néel, CNRS et Université Joseph Fourier, B.P. 166, 25 avenue des Martyrs, 38042 Grenoble Cedex 9, France

Motivated by recent high-accuracy scanning tunneling spectroscopy measurements on disordered two-


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dimensional electron gases in strong magnetic field, we investigate the local density of states (LDoS) of electrons moving in an arbitrary potential smooth on the scale of the magnetic length, on the basis of a general Green's function formalism that relies on the use of a family of overcomplete semi-coherent quantum states. We obtain the exact Green's function for an arbitrary quadratic potential in the special limit where Landau level mixing becomes negligible, and this solution remarkably embraces under a unified form the cases of confining and unconfining potentials, leading respectively to quantization and lifetime effects. The energy-dependence of the LDoS is found to be universal in terms of local geometric properties, such as drift velocity and potential curvature. We also show that thermal effects are quite important close to saddle points of the potential landscape, leading to an overbroadening of the tunneling trajectories, which may explain the wide structures observed in the experiment. T. Champel and S. Florens, arXiv:0904.3262 ; T. Champel and S. Florens, arXiv:0906.3375. __________________________________________________________________________________

(5) Désordre et chaos quantique : la transition d’Anderson observée un système quantiquement chaotique J. Chabé, P. Szriftgiser, J. C. Garreau Laboratoire de Physique des Lasers, Atomes et Molécules, Université Lille 1, F-59655 Villeneuve d’Ascq cedex G. Lemarié, B. Grémaud, D. Delande Laboratoire Kastler-Brossel, Université Pierre et Marie Curie, F-75005 Paris En plaçant des atomes refroidis par laser dans une onde stationnaire modulée temporellement nous réalisions un système atomique dont la dynamique est équivalente à celle du « kicked rotor », système bien connu en particulier pour sa dynamique classiquement chaotique. Son pendant quantique présente une dynamique très différente, caractérisée par un phénomène de localisation dans l’espace des impulsions, la « localisation dynamique ». Il s’avère que celle-ci est formellement équivalente à la localisation d’Anderson (à une dimension), où le caractère chaotique de la dynamique classique joue le rôle du désordre. En utilisant trois fréquences de modulation incommensurables, on obtient un système équivalent au modèle d’Anderson à trois dimensions, qui présente une transition de phase quantique entre une dynamique localisée et une dynamique diffusive.

Notre système offre un certain nombre d’avantages si comparé à son pendant de la physique du solide : nous pouvons contrôler dans une large mesure les effets de décohérence et nous avons accès expérimentallement aux fonctions d’onde. Nous avons tiré parti de ces caractéristiques pour démontrer de façon non ambigüe l’existence de la transition d’Anderson dans le système. Par ailleurs, nous avons développé une technique inspirée du « finite-size scaling » qui nous a permis de déterminer expérimentalement l’exposant critique de cette transition, 1,4±0,3, qui est en bon accord avec la valeur obtenue par des simulations numériques (1,59±0,01) et la valeur obtenue en simulant directement le modèle d’Anderson (1,57±0,02). De plus, la possibilité offerte par notre système de mesurer directement les fonctions d’onde nous permet d’étudier de façon assez détaillée le régime critique de la transition.

(1) Cold atoms in optical lattices: quantum simulators for condensed matter Thierry Giamarchi, Université de Genève. Cold atomic systems provide a novel and remarkable system to tackle severalof the questions on strong correlation that have been at the center of condensed matter activity. This talk will review what cold atoms in optical lattices are and what problems they allow to tackle.

I will also discuss several of the open problems and questions both for bosons and fermions.


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(16) Quantum Hall effect in graphene monolayers

Christian Glattli Groupe Nanoelectronique, Service de physique de L'Etat Condensé, CEA Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette cedex.

To be communicated

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(25) Electric-field-controlled spin reversal in a carbon nanotube quantum dot with ferromagnetic contacts Jonas R. Hauptmann

1, Jens Paaske

1, and Poul Erik Lindelof

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1The Niels Bohr Institute and The Nano-Science Center, University of Copenhagen

Manipulation of the spin states of a quantum dot by purely electrical means is a highly desirable property of fundamentalimportance for the development of spintronic devices such as spin filters, spin transistors and single spin memories as well as for solid-state qubits. An electrically gated quantum dot in the Coulomb blockade regime can be tuned to hold a single unpaired spin-1/2, which is routinely spin polarized by an applied magnetic field[1]. Using ferromagnetic electrodes, however, the tunnel coupling between quantum dot and electrodes will be spin dependent. This spin dependendent tunneling will result in a difference in the renomalization of the spin-up and spin-down states on the quantum dot giving a polarization of the dot called the local exchange field[2-4]. In this talk we report on the experimental realization of this tunnelling-induced spin splitting in a carbon-nanotube quantum dot coupled to ferromagnetic nickel electrodes. The strong tunnel coupling ensuring a sizeable exchange field. As charge transport in this regime is dominated by the Kondo effect[5], we can use this sharp many-body resonance to read off the local spin polarization from the measured bias spectroscopy. We demonstrate that the exchange field can be compensated by an external magnetic field, thus restoring a zero-bias Kondo resonance, and we demonstrate that the exchange field itself, and hence the local spin polarization, can be tuned and reversed merely by tuning the gate voltage[6]. [1] P. E. Lindelof, et al. Phys. Scr. T 102, 2229 (2002). [2] A. B. Patsupathy, et al. Science 306, 8689 (2004). [3] J. Martinek, et al. Phys. Rev. Lett. 91, 127203 (2003). [4] J. Martinek, et al. Phys. Rev. B 72, 121302 (2005). [5] J. Nygård, D. H. Cobden and P. E. Lindelof, Nature 408, 342346 (2000). [6] J. R. Hauptmann, J. Paaske and P. E. Lindelof Nature Phys. 4, 373-376 (2008). __________________________________________________________________________________

(10) Optimal Control of Superconducting N-level quantum systems F. Hekking

LPMMC-CNRS & Université Joseph Fourier, BP 166, 38042 Grenoble

We consider a current-biased dc SQUID in the presence of an applied time-dependent bias current or magnetic flux. The phase dynamics of such a Josephson device is equivalent to that of a quantum particle trapped in a 1D anharmonic potential, subject to external time-dependent control fields, i.e., a driven multilevel quantum system. The problem of finding the required time-dependent control field that will steer the system from a given initial state to a desired final state at a specified final time is formulated in the framework of optimal control theory. Using the spectral filter technique, we show that the selected optimal field which induces a coherent population transfer between quantum states is represented by a carrier signal having a constant frequency but which is time-varied both in amplitude and phase. The sensitivity of the optimal solution to parameter perturbations is also addressed.

(9) Synthèse d'états quantiques arbitraires dans un résonateur micro-ondes Max Hofheinz

University of California, Santa Barbara, États-Unis

Des systèmes à deux niveaux (qubits) peuvent être préparés dans des états quantiques arbitraires avec une fidélité extraordinaire. Ceci tient au fait que les deux degrés de liberté du qubit peuvent être manipulés avec un signal classique. L'état quantique d'un résonateur avec son nombre infini de niveaux équidistants est beaucoup


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plus riche et seulement une petite partie des états possibles sont accessibles avec un signal classique. Nous avons contourné cette limitation en intercalant un qubit supraconducteur de phase entre une source classique et un résonateur micro-ondes. Le qubit sert de pompe à photons uniques (ou même partiels) et nous permet en principe de générer tout état possible dans le résonateur [1]. L'algorithme de préparation [2] est déterministe et généralise la préparation d'états nombres démontrée précédemment [3]. Nous caractérisons les états ainsi préparés en mesurant leur fonction de Wigner, équivalente à la matrice densité, en utilisant de nouveau le qubit, cette fois comme appareil de mesure. Je présenterai des résultats sur différentes superpositions d'états nombres jusqu'à 9 photons.

[1] MAX HOFHEINZ ET AL. NATURE 459, 546-549 (2009) [2] C. K. LAW AND J. H. EBERLY, PHYS. REV. LETT. 76, 1055-1058 (1996) [3] MAX HOFHEINZ ET AL. NATURE 454, 310-314 (2008)

(28) Z2 classification of localization properties in graphene Ken-Ichiro Imura, Yoshio Kuramoto, Kentaro Nomura Department of Physics, Tohoku University, Sendai 980-8578, Japan Graphene, in the presence of both intrinsic and extrinsic (Rashba) spin-orbit interactions, shows a very specific weak localization phase diagram (FIG. 1) [1,2]. In particular, localization symmetry class is determined by the parity of the total number Ns of “activated” spins in the system. The valley isospin is activated by inter-valley scattering, whereas the Rashba spin-orbit interaction activates the real spin. If Ns is even (odd), the system shows WL (AL). If a mass term exists, and is not invariant under the relevant time-reversal operation, then unitary behavior (absence of weak localization) is expected in that case. Our diagnosis provides a contemporary version of the weak localization theory.

[1] K.-I. Imura, Y. Kuramoto, K. Nomura, arXiv:0904.1676. [2] K.-I. Imura, Y. Kuramoto, K. Nomura, arXiv:0907.5051, Phys. Rev. B 80, 085119 (2009).

(6) Localisation d’Anderson d’ondes de matières dans un désordre contrôlé V. Josse, J. Billy, Z. Zuo, A. Bernard, B. Hambrecht, P. Lugan, D. Clément, L. Sanchez-Palencia, P. Bouyer et A. Aspect

Laboratoire Charles Fabry de l'Institut d'Optique (LCFIO), CNRS and Univ. Paris-Sud, Campus Polytechnique, RD 128, F-91127 Palaiseau cedex.

Nous avons observé récemment la localisation d'Anderson d'ondes de matière [1] : les atomes se propageant dans un guide sont stoppés net en présence de désordre, même très faible. Le potentiel désordonné utilisé est un champ de tavelures optiques ("speckle") dont on sait contrôler précisément les paramètres. De ce fait un très bon accord est obtenu avec les calculs théoriques menés ab initio. Cette expérience est donc prometteuse en vue de l'étude de la localisation en dimension supérieures (2D, 3D) ou en présence d'interactions.

[1] J. Billy et al. Nature 453 p. 891 (2008) __________________________________________________________________________________

(21) Le bruit d’une impureté Kondo T. Kontos

Laboratoire Pierre Aigrain, Ecole Normale Supérieure, 24, rue Lhomond, 75231 Paris Cedex 05.

Le couplage antiferromagnétique d’une impureté magnétique portant un spin avec le spin des électrons de conduction d’un métal dans lequel elle est diluée est le mécanisme fondamental qui explique le remontée de la résistance à base température d’un alliage tel que Cu0.998Fe0.002, comme l’a suggéré initialement Kondo. Ce couplage est en fait une propriété générique d’un état électronique localisé couplé à un continuum. Il a été observé dans beaucoup de systèmes différents, allant d’un atome adsorbé sur une surface métallique à des boîtes quantiques fabriquées dans des gaz bidimensionnels d’électrons, en passant par les nanotubes de carbone ou certaines molécules. La possibilité de fabriquer des impuretés magnétiques artificielles à l’aide de conducteurs


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nanoscopiques a ouvert le champ à l’étude de situations inédites et, en particulier, de situations hors équilibre. Le courant moyen passant dans de telles impuretés a été l’objet central des études menées jusqu’à présent. Dans le travail que je vais présenter, nous nous sommes focalisés sur les fluctuations de ce courant ou bruit de courant, en étudiant des boîtes quantiques formées à partir de nanotubes de carbone mono-paroi [1]. Nous observons une exaltation du bruit qui est en contradiction avec la théorie sans interactions. Cette exaltation est reproduite quantitativement par une théorie en interaction basée sur la technique des bosons esclaves. Enfin, nous mesurons un invariant du bruit pour l’effet Kondo. Ce dernier devrait être particulièrement utile pour tester la théorie de l’effet Kondo, qui est une des plus importantes théories « à N corps » de la physique de la matière condensée, dans un régime hors équilibre[2].

[1] L.G. Herrmann, T. Delattre et al. Phys. Rev. Lett. 99, 156804 (2007). [2] T. Delattre, C. Feuillet-Palma et al. Nature Phys. 5, 208 (2009). __________________________________________________________________________________

(34) Blocage de Franck-Condon dans une boîte quantique réalisée dans un nanotube de carbone suspendu R. Leturcq1,2, C. Stampfer1,3, K. Inderbitzin1, L. Durrer3, C. Hierold3, E. Mariani4, M. G. Schultz4, F. von Oppen4 and K. Ensslin1

1 Laboratory for Solid State Physics, ETH Zurich, Zurich, Switzerland 2 IEMN, CNRS-UMR 8520, Department ISEN, Villeneuve d'Ascq, France 3 Micro and Nanosystems, Department of Mechanical and Process Engineering, ETH Zurich, Zurich, Switzerland 4 Institut für Theoretische Physik, Freie Universitt Berlin, Berlin, Germany Les mesures sur des systèmes nano-électro-mécaniques et des molécules uniques ont montré que le transport électronique est fortement influencé par les mouvements mécaniques, conduisant au transport d'électron par émission de modes de vibration (vibrons). Lorsque le couplage électron-vibron est suffisamment fort, la théorie prédit la suppression du transport électronique, mécanisme connu sous le nom de blocage de Franck-Condon [1]. Nous avons réalisé des mesures de transport à travers une boîte quantique réalisée dans un nanotube de carbone suspendu [2]. La grande qualité de ce système nous a permis de faire une comparaison quantitative entre la théorie et l'expérience. Nous observons une forte suppression du transport dans l'état fondamental vibronique, ce qui permet de confirmer de façon univoque le scénario du blocage de Franck-Condon dans les nanostructures suspendues [3]. Nous proposons également une explication et une estimation du fort couplage électron-vibron observé dans notre système. [1] J. Koch and F. von Oppen, Phys. Rev. Lett. 94 ,206804 )2005( [2] C. Stampfer, A. Jungen, R. Linderman, D. Obergfell, S. Roth and C. Hierold, Nano Lett. 6 ,1449 )2006( [3] R. Leturcq, C. Stampfer, K. Inderbitzin, L. Durrer, C. Hierold, E. Mariani, M. G. Schultz, F. von Oppen and K. Ensslin, Nature Physics 5 ,327 )2009( __________________________________________________________________________________ (14) High Field transport and current saturation in metallic carbon nanotubes and graphene F. Mauri

Institut de Minéralogie et de Physique des Milieux Condensés, Université Pierre et Marie Curie, Campus Boucicaut, 140 rue de Lourmel, 75015 Paris, France

Metallic carbon nanotubes can carry the highest current density before they break. This makes them the best candidates as interconnects in future electronic devices. For voltages > 0.2 V, the measured IV curve of metallic tubes displays a sudden increase of the resistivity which is due to the scattering with optical phonons. The largest part of this electrical resisitivity is due to the presence of an anomalously-high optical-phonon occupation (hot phonons) [1,2]. Indeed, during transport, the conducting electrons scatter with optical phonons. If the rate at which optical phonons are generated is faster than the rate at which they can release energy to the system, their population increases. This hot-phonon generation, in turn, augments the electrical resistivity of the system. I will show that it is possible to improve the electrical performances of metallic CNTs by 13C isotope enrichment [3]. In fact, isotopic disorder creates additional channels for the hot-phonon deexcitation, reduces their population


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and, thus, the nanotube high-bias differential resistance. This is an extraordinary case where disorder improves the electronic transport. In graphene, the situation is quite different [4]. Indeed, the current tends to saturate as the voltage across graphene is increased but never reaches the complete saturation as in metallic nanotubes. The saturation is incomplete because of the competition between disorder and optical phonon scattering. [1] Lazzeri, Piscanec, Mauri, Ferrari, Robertson, Phys. Rev. Lett. 95, 236802 (2005), [2] Lazzeri, Mauri, Phys. Rev. B 73, 165419 (2006). [3] Vandecasteele, Lazzeri, Mauri, Phys. Rev. Lett. 102, 196801 (2009) [4] Barreiro, Lazzeri, Moser, Mauri, Bachtold, Phys. Rev. Lett. 103, 076601 (2009) __________________________________________________________________________________

(22) Correlation effects on the Josephson current through a quantum dot Volker Meden

Institut für Theoretische Physik A, RWTH Aachen University

We study the effect of the Coulomb interaction on the Josephson current through a single-level quantum dot coupled to two leads described by the BCS model. Although the basic physics of the characteristic singlet to doublet level crossing transition resulting from the interplay of the BCS gap size and the Kondo scale is known for decades recent experiments call for methods which allow to reliably study the dependence of the Josephson current for all relevant parameters (size of the BCS gap and phase difference, level-lead couplings, level position, and in particular the size of the two-particle interaction). We here use an approximation scheme which is based on the functional renormalization group method to thoroughly study the phase diagram and the Josephson current. For comparison, we present results obtained by the very accurate numerical renormalization group approach for selected parameters. We relate our results to those of recent experiments. We then proceed and study a setup in which in addition direct transport between the leads is possible (Fano geometry). This leads to an interesting re-entrance behavior and Josephson currents which can become negative even in the singlet phase. __________________________________________________________________________________

(19) Vie et mort des points de Dirac dans un cristal 2D Gilles Montambaux

Laboratoire de Physique des Solides, Université Paris-Sud, 91405 Cedex, Orsay.

Motivés par la physique particulière du graphène liée à l’existence de deux points de Dirac dans le spectre électronique, on cherche les conditions générales sous lesquelles une paire de points de Dirac peut exister dans le spectre d’un cristal 2D, se déplacer en fonction des paramètres de bande, et même fusionner. Cette fusion signale une transition topologique entre une phase semi-métallique et une phase isolante avec un gap. A la transition, le spectre électronique présente une structure toute particulière : il est linéaire dans une direction et quadratique dans l’autre. Pour décrire le mouvement des deux points de Dirac et leur fusion, on dérive un hamiltonien « universel » caractérisé simplement par trois paramètres, une masse dans une direction, une vitesse dans la seconde direction, et un troisième paramètre qui décrit la transition topologique. Ces trois paramètres peuvent être reliés aux paramètres microscopiques d’une structure de bande quelconque.

A l’aide de ce hamiltonien universel, on décrit plusieurs propriétés physiques de la transition topologique, en particulier le spectre des niveaux de Landau qui évolue continûment entre un spectre type graphène et un spectre de gaz 2D habituel. Ce hamiltonien permet aussi de décrire de façon naturelle le couplage tunnel entre vallées associées aux deux points de Dirac.

Enfin, on discute dans quels systèmes cette fusion de points de Dirac pourrait être observée, en particulier dans un réseau nid d’abeille réalisé avec des atomes froids, des conducteurs organiques, ou des nanostructures d’oxydes TiO2/VO2.

avec F. Piéchon, J.-N. Fuchs, M.O. Goerbig http://arxiv.org/abs/0907.0500 http://arxiv.org/abs/0904.2117


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http://arxiv.org/abs/0907.0500

http://arxiv.org/abs/0904.2117

(17) Nature of scattering in single and bilayer graphene deduced from magnetotransport M.Monteverde, C. Ojeda Aristizabal, R. Weil, M. Ferrier, S. Gueron, H. Bouchiat, J.N. Fuchs and D. Maslov

LPS, Univ. Paris-Sud, CNRS, UMR 8502, F-91405 Orsay Cedex, France.

Graphene, a two dimensional single layer of carbon atoms, has recently emerged as new electronic system for solid state physics. Graphene's electronic band structure has a linear dispersion relation, bringing the physics of massless fermions into the field of solid state physics. Graphene is characterized by high mobility carriers and the possibility to continuously change the carrier density from electrons to holes. One debated question that still puzzles the research community is the main source of scattering that limits the mobility on graphene. Magnetotransport can be an excellent tool to answer this question, by studying the different scattering times at low and high magnetic fields. The transport scattering time and elastic scattering time involve different angular integrals, so a large ratio indicates that scattering is predominantly in the forward direction while a small ratio indicates that backscattering is important. At high magnetic field when the cyclotron frequency is larger than the inverse scattering time the magneto-conductivity exhibits oscillations related to the formation of Landau levels. The Landau level broadening, inverse of the elastic scattering time at low temperature can then be obtained. The transport mean free path is deduced from the quadratic magnetoconductivity at low field. We find that, in spite of different electron density dependence of these times for monolayer and bi-layer graphene, the ratio is similar and close to two . This indicates that strong neutral scatterers of short range (compare to Fermi wave length), inducing resonant scattering, are the main source of scattering in our samples.

refs: arXiv:0903.3285, “Transport and elastic scattering times as probes of the nature of impurity scattering in single and bilayer graphene”, M. Monteverde, C. Ojeda-Aristizabal, R. Weil, M. Ferrier, S. Guéron, H. Bouchiat, J.N. Fuchs, D.Maslov __________________________________________________________________________________ (13) Graphene electronics Alberto Morpurgo DPMC and GAP, University of Geneva, 24 quai Ernest-Ansermet, CH1211 Geneva, Switzerland Graphene is a new material consisting of a one-atom-thick layer of graphite. It has been discovered only a few years ago and since its discovery it has shown to possess many unique and fascinating properties. These properties are a consequence of the fact that electron in graphene effectively behave as massless relativistic electrons, whose dynamics is described by the two-dimensional Dirac equation. In this talk I will first introduce the field, by explaining in some detail how the electronic properties of graphene originate, how they manifest themselves in the experiments, and how the experiments are actually done. I will then move to discuss more specific topics that we have investigated during the past few years. These include phase coherent transport of electrons (Aharonov-Bohm effect, weak-localization, Josephson supercurrent), finite conductivity at the charge neutrality point, and gate-tunable band structure. Taken together, these examples make clear that graphene (single-layers as well as materials consisting of a small number of layers) indeed is a unique material system, in which the discovery of new physical phenomena can be expected, and which could be of use in future electronic applications. __________________________________________________________________________________


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(31) Courant et bruit d’une source d’électrons uniques subnanoseconde A. Mahé, F. Parmentier, J.-M. Berroir, D.C. Glattli *, T.Kontos, B. Plaçais, G. Fève

Laboratoire Pierre Aigrain, Département de Physique de l’Ecole Normale Supérieure, 24 rue Lhomond, 75005 Paris, France A.Cavanna, B. Etienne, U.Gennser, Y.Jin Laboratoire de Photonique et Nanostructures, Route de Nozay, 91460 Marcoussis, France La réalisation récente d’une source d’électrons uniques subnanoseconde [1] est une première étape vers des expériences d’optique quantique électronique comme par exemple l’expérience de Hanbury-Brown et Twiss avec un électron. Avant de réaliser ces expériences, il est important de caractériser finement la nature de l’état initialisé par la source. Une première mesure de la quantification du courant moyen d’émission [1] en unités de la charge électrique et de la fréquence de répétition de la source suggère l’émission d’un unique électron à chaque cycle du signal d’excitation. Toutefois, une distribution de probabilité pour l'émission de 0, 1 ou 2 charges pourrait contribuer de manière égale à un courant moyen de 1 électron par cycle. L’émission d’une seule et unique charge peut alors être confirmée par une mesure des fluctuations du courant d’émission. Nous présenterons une mesure du courant moyen d’une source d’électrons uniques accompagnée d’une mesure du bruit en courant effectuée au voisinage de la fréquence de répétition de 1.5 GHz. Nous verrons que ces mesures et leur comparaison avec un modèle d’émission répétée d’un unique électron confirment l’injection d’une unique charge dans le circuit et permettent d’envisager des mesures de corrélations croisées lors d’une expérience de Hanbury-Brown et Twiss effectuée sur la source d’électrons uniques.

[1] Fève G. et al., Science 316, 1169-1172 (2007). * aussi au Service de Physique de l’Etat Condensé, CEA Saclay, F-91191 Gif-sur-Yvette, France. __________________________________________________________________________________

(33) Discontinuous Euler instability in nanoelectromechanical systems G. Weick1, F. Pistolesi2,3, E. Mariani1, and F. von Oppen1 1Institut fur Theoretische Physik, Freie Universitat Berlin, Arnimallee 14, 14195 Berlin, Germany 2LPMMC, Université Joseph Fourier and CNRS, B.P. 166, 38042 Grenoble, France 3CPMOH, Université Bordeaux I and CNRS, Talence, France

We study the effect of transport through a suspended metallic nanobeam on the mechanically controlled buckling instability and the related back-action of buckling on the current (see Fig. 1). The coupling between the vibrational bending modes of the beam and the electrons renormalizes the critical force at which buckling occurs. Remarkably, the transition from the flat to the buckled state, which is continuous in the absence of current, becomes discontinuous when a low-bias current flows through the beam. The electron-vibron coupling induces a current blockade which can be tuned by the applied external force, providing a controllable switching device at the nanoscale. The evolution of the current as a function of the external force in the gate voltage- bias voltage plane can be used to detect the onset of the bistability (cf. Fig. 2).

Figure 1. Sketch of a nanobeam (a) in the at and (b) buckled states. In the buckled state, the solid and dashed lines correspond to the two equivalent metastable positions of the rod. (c) Circuit diagram.


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Figure 2. Normalized current RI/V as a function of (dimensionless) gate voltage vg and bias voltage v for increasing values of the external force. Below the transition (a) a standard Coulomb diamond is visible. Entering the instable region (b) the first effect is to render the diamond asymmetric and to reduce the current at low bias. The effect increases for larger force (c-f) till a well developed current blockade is observable. The effect of finite temperature fluctuations is shown in (g) and (h) which have to be compared with the (c) and (f) cases for the zero temperature case. __________________________________________________________________________________

(29) Anatomie des états de l’effet Hall quantique fractionnaire (en quoi ça concerne les expérimentateurs). Nicolas Regnault

Laboratoire Pierre Aigrain, Ecole Normale Supérieure Paris

non communiqué

(36) Ultimate Vortex Confinement Studied by Scanning Tunneling Spectroscopy Tristan Cren, Denis Fokin, François Debontridder, Vincent Dubost and Dimitri Roditchev

Institut des Nanosciences de Paris, Université Pierre et Marie Curie – Paris 6 and CNRS-UMR 7588, 4 place Jussieu, 75252 Paris, France.

We report a detailed scanning tunneling microscopy study of a superconductor in a strong vortex confinement regime. This is achieved in a thin nano-island of Pb having a size d about 2-3 times the effective coherence length, and a thickness h such that h << d << λ , where λ is the effective London penetration depth. In this geometry the magnetic field evolution of local tunneling spectra reveals only two superconducting configurations to exist: zero and single vorticity. The normal state is reached at HC ≈ 0.46 T, about 6 times the critical field of bulk Pb, with no higher order vorticity observed [1]. The comparison of the acquired Scanning Tunneling Spectroscopy data with the numerically resolved Usadel equations allowed us to reveal the fundamental role played in both configurations by the circulating supercurrents.

a)


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Figure 1: (a) Constant current STM image of the Pb island grown on Si(111) substrate that was selected for the study. (b) In non-zero magnetic field the tunneling spectra become spatially inhomogeneous over the island: the color-coded Zero-Bias Tunneling Conductance (ZBC) map of the island (here at H= 180 mT) shows the radial distribution of ZBC values with higher ZBC observed close to the island border due to the pair-breaking effect of the circulating supercurrents.

*This work supported by French ANR Project GAPSUPRA. [1] T. Cren et al., Phys. Rev. Lett. 102, 127005 (2009). __________________________________________________________________________________

(18) Collective modes of doped graphene and a standard 2DEG in a strong magnetic field: linear magneto-plasmons versus magneto-excitons. Rafael Roldan, Jean-Noel Fuchs, and Mark O. Goerbig

Laboratoire de Physique des Solides, Univ. Paris-Sud, CNRS, UMR 8502, F-91405 Orsay Cedex, France

A doped graphene layer in the integer quantum Hall regime reveals a highly unusual particle-hole excitation spectrum, which is calculated from the dynamical polarizability in the random phase approximation. We find that the elementary neutral excitations in graphene in a magnetic field are unlike those of a standard two-dimensional electron gas (2DEG): in addition to the upper-hybrid mode, the particle-hole spectrum is reorganized in linear magneto-plasmons that disperse roughly parallel to $\omega= v_F q$, instead of the usual horizontal (almost dispersionless) magneto-excitons. These modes could be detected in an inelastic light scattering experiment. __________________________________________________________________________________

(30) Assymétrie du bruit haute fréquence. Ines Safi

Laboratoire de Physique des Solides, Université Paris Sud

Au-delà de la moyenne du courant, ses fluctuations offrent une sonde précieuse des propriétés de systèmes mésoscopiques. Alors que la limite fréquence nulle s'est avérée utile pour mettre en évidence la charge et la statistique des porteurs, le bruit à fréquence finie permet une investigation plus fine, spécialement en présence d'interactions. Sa mesure est devenue accessible expérimentalement, avec la possibilité de détecter le spectre d'émission et d'absorption. Je présenterai sa première investigaton théorique dans des systèmes typiques fortement corrélés, décrits par le liquide de Luttinger. Je montrerai ensuite, grâce à une relation FDT généralisée hors-équilibre, qu'une cause commune explique l'assymétrie entre l'absorption et l'émission en excès obtenue dans ces systèmes et dans d'autres sans interactions, ainsi que celle observée expérimentalment dans les jonctions Josephson.

(27) Effets de décohérence dans les boîtes Kondo hors d’équilibre S. Y. Shiau, R. Van Roermund, M. Lavagna

CEA Grenoble INAC/SPSMS ; 17 rue des Martyrs, 38054 GRENOBLE

Nous étudions les propriétés de l’état hors équilibre de boîtes quantiques connectées à des réservoirs soumis à une tension source-drain V finie, et examinons les effets de décohérence qui y sont associés. En développant une technique d’équations de mouvement de fonctions de Green pour le modèle d’impureté d’Anderson hors équilibre, nous dérivons les taux de décohérence qui sont induits par une tension source-drain. Nous discutons comment dans le régime Kondo, l’accroissement de ces taux de décohérence à V croissant, conduit le système d’un régime de fort couplage à un régime de faible couplage. A basses températures, la résonance Kondo dans la densité d’états est scindée sous l’effet de V, avec un effet à la fois sur l’amplitude et la largeur des deux pics-satellites. Nous calculons ensuite la conductance différentielle et étudions son comportement avec V. Celle-ci présente un pic autour de V=0 (zero bias anomaly) avec à son voisinage, un comportement universel en V/TK (où TK est la température Kondo), suivi d’un autre pic à grand V. __________________________________________________________________________________


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(20) Effet Kondo dans les nanostructures: morceaux choisis Pascal SIMON

Laboratoire de Physique des Solides, CNRS UMR 8502, Université Paris-Sud, 91405 Orsay cedex

L'effet Kondo a connu un fort renouveau au cours de la dernière décénnie grâce aux expériences de transport dans les systèmes mésoscopiques. La mise en évidence de l'effet Kondo dans les nanostructures a ouvert la voie pour tester de nouveaux comportements physiques liés aux corrélations fortes. Après une revue du modèle d'Anderson à une impureté, je présenterai certaines extensions du modèle Kondo.

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(2) Parametric resonance and spin-charge separation in 1d fermionic systems Christian D. Graf, Guillaume Weick, Eros Mariani

Institut für Theoretische Physik, Freie Universität Berlin, D-14195 Berlin

We show that parametric resonance can be used to amplify bosonic collective modes in 1d fermionic systems. We predict that the charge and spin density waves are amplified with different velocities, providing a direct probe for spin-charge separation in Luttinger liquids. In cold atomic gases trapped in 1d optical lattices, measuring the resulting momentum distribution of the system provides a clear signature of spin-charge separation.

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RESUMES POSTERS

P01 Asymmetry between electron and hole transport in the Quantum Hall Effect regime of graphene. Guillaume Albert, Louis Jansen, François Lefloch, Frederic Gustavo. INAC, CEA Grenoble, 17 avenue des martyrs, 38000 Grenoble Our first results on magnetotransport measurements in graphene are here reported. We fabricated samples using the mechanical exfoliation method on Si/SiO2 substrates and confirmed their monolayer nature by Raman spectroscopy. Titanium/gold electrodes have been designed on the graphene flakes using standard electron beam lithography.

The anomalous half-integer Quantum Hall Effect (QHE), characteristic for the unique electron structure of massless Dirac fermions of graphene, has been observed at 4K in magnetic fields up to 6T. For a three-contact geometry, the measured conductance reveals either the Hall conductivity Gxy or the dissipative conductivity Gxx depending on the backgate voltage polarity. This asymmetry between electron and hole transport can be inter-exchanged by inverting the applied magnetic field.

Preliminary results will be presented on graphene samples contacted with superconducting titanium/aluminium electrodes. The I-V characteristics of the investigated superconductor-graphene-superconductor junctions do not show the DC Josephson effect, but reveal non-linear structure because of the Andreev reflexion at the graphene-superconductor interfaces.

Non-equilibrium edge channel spectroscopy in the integer quantum Hall regime P15 C. Altimiras, H.le Sueur, A. Cavanna, U. Gennser, D. Mailly and F. Pierre

CNRS, Laboratoire de Photonique et de Nanostructures (LPN), route de Nozay, 91460 Marcoussis, France

We demonstrate a new scheme to measure and tune the energy distribution of electrons f(E) in low dimensional systems. We implement it in the n=2 quantum Hall regime to test whether the complex edge structure predicted for realistic edges shows up in energy resolved experiments. We find that energy transport through a quantum point contact (QPC) and along short propagation distances in an edge channel (EC) are quantitatively described by the scattering approach for 1 D chiral fermions. The spectroscopy technique demonstrated here opens the path to energy transport measurements and to probe the inelastic mechanisms at low magnetic fields, in the integer and in the fractional quantum Hall regime.

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Electron-phonon interaction and full counting statistics in molecular Junctions P11 R. Avriller, and A. Levy Yeyati,

Departamento de Física Teórica de la Materia Condensada C-V, Facultad de Ciencias, Universitad Autónoma de Madrid, E-28049 MADRID, España. In the field of molecular electronics, transport properties strongly depend on the coupling to internal vibrational degrees of freedom. Out of equilibrium, such electron-phonon interaction results in a modulation of electronic correlations and affects the full counting statistics (FCS) of transmitted charges [1,2,3].

We derive in this work the FCS of a molecular junction weakly interacting with a local vibrational mode and interpret the behavior of arbitrary higher cumulant of the current operator in terms of a competition mechanism between elastic and inelastic processes. In the experimentally relevent regime of low temperature and strong coupling to the leads [4] , when certain conditions are met, the change of conductance, current-current noise and arbitrary higher order cumulant upon phonon excitation is shown to be controled by the transmission factor only.

[1] R. Avriller and A. Levy Yeyati, arXiv:0903.0939v1 (2009).Accepted for publication in Phys. Rev. B(R). [2] T.L. Schmidt and A. Komnik, arXiv:0903.0916v1 (2009). [3] F. Haupt, T. Novotny and W. Belzig, arXiv:0903.2268v1 (2009). [4] O. Tal, M. Krieger, B. Leerink and J.M. van Ruitenbeek, Phys. Rev. Lett. 100, 196804 (2008).


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Theory of edge-assisted Raman scattering in graphene: role of the quasiclassical electronic dynamics P02 D. M. Basko

Laboratoire de Physique et Modélisation des Milieux Condensés, Université Joseph Fourier et CNRS, 25 Rue des Martyrs, BP 166, 38042 Grenoble I discuss the intensity of the so-called D peak in the Raman spectrum of graphene, which is absent in clean samples and is activated by defects or in the vicinity of the sample edge. In experiments on Raman scattering near the edge, this intensity strongly depends on the light polarization with respect to the edge. I present a model for reflection of Dirac electrons from a disodered edge and use it to describe Raman scattering. It is shown that the observed polarization dependence of the D peak intensity can be explained by the quasiclassical character of the electronic motion, and that it can be used to characterize the quality of the edge. [1] C. Casiraghi, A. Hartschuh, H. Qian, S. Piscanec, C. Georgi, A. Fasoli, K. S. Novoselov, D. M. Basko, and A. C. Ferrari, Nano Lett. 9, 1433 (2009). [2] D. M. Basko, Phys. Rev. B 79, 205428 (2009). __________________________________________________________________________________

Fluctuations universelles de conductance et verres de spin P30 T. Capron, C. Bäuerle, L. Lévy, T. Meunier et L. Saminadayar,

Institut Néel – CNRS et Université Joseph Fourier 25 rue des martyrs 38000 Grenoble

Le verre de spin est une phase magnétique de la matière qui a été intensivement étudiée durant les années 70-80. Depuis la fin des années 80, il existe deux grands modèles pour décrire ces systèmes, et les mesures macroscopiques n'ont pas permis de trancher entre eux : d'une part la théorie "droplet" avec croissance de domaines magnétiques, et d'autre part une organisation hiérarchique des configurations en énergie (solution champ-moyen).

C'est à la même période qu'on a réalisé que des effets d'interférences quantiques, les fluctuations de conductance universelles (UCF) qui forment une empreinte unique de la configuration de désordre, pouvaient être utilisées pour sonder les changements d'état [1]. Une première tentative a été réalisée par L. Lévy [2], montrant bien le gel des empreintes magnétiques en dessous de Tg. Une expérience similaire mais dans des verres de spin semi-conducteurs a été conduite, appuyant l'utilité des UCF pour sonder l'état verre de spin [3], mais sans résultats probants.

En 2008, l'idée originale a été reprise par D. Carpentier et E. Orignac pour relier les corrélations entre les UCF au recouvrement entre différentes configurations magnétiques de spins Q, permettant ainsi d'atteindre une mesure expérimentale du paramètre d'ordre de la théorie champ-moyen [4]. Nous nous proposons de réaliser expérimentalement le protocole proposé. Pour cela nous reviendrons sur les difficultés rencontrées, en particulier la prédominance de l'effet Kondo et la calibration de ce nouvel outil, et nous présenterons les résultats préliminaires obtenus sur les verres de spin canoniques.

[1] B. Al'tshuler and B. Spivak, JETP Lett. 42, 447 (1985) [2] P. de Vegvar, L. P. Lévy and T. Fulton, Phys. Rev. Lett. 66, 2380 (1991) [3] J. Jaroszynski, J. Wrobel, G. Karczewski, T. Wojtowicz and T. dietl, Phys. Rev. Lett. 80, 5635 (1999) [4] D. Carpentier and E. Orignac, Phys. Rev. Lett. 100, 057207 (2008) __________________________________________________________________________________

Corrélations de conductance et nature des excitations magnétiques dans un nanofil de verre de spins P31 Paulin Guillaume, Carpentier David

Laboratoire de Physique, École Normale Supérieure de LYON

Nous nous intéressons aux corrélations de conductance comme mesure de la corrélation entre deux configurations spins dans un nanofil de verre de spins [1]. Nous étudions ce transport à l’aide d’une méthode de Landauer numérique, et nous considérons deux configurations de spins 1 et 2, correspondant par exemple aux


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configurations de spins à deux instants t1 et t2 dans un même échantillon. Nous supposons deux types de dynamique entre ces deux configurations : i) la dynamique s’effectue de façon aléatoire dans l’échantillon (type champ moyen), i.e les spins sont retournés à des positions aléatoires entre les configurations 1 et 2 ii) la dynamique s’effectue par croissance de domaine, i.e les spins sont retournés à l’intérieur de domaines entre les configurations 1 et 2. Nous montrons que le transport électronique cohérent est sensible à ces corrélations spatiales entre échantillons : pour un même nombre de spins retournés, les corrélations de conductance sont différentes dans les cas i) et ii). Ce résultat démontre la nécessité de généraliser le recouvrement habituel entre configurations de spins.

[1] D. Carpentier and E. Orignac, Phys. Rev. Lett. 100, 057207 (2008).

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Conductance de bruit des transistors à nanotube de carbone P22 J. Chaste#, E. Pallecchi, P. Morfin, G. Fève, T. Kontos, J.-M. Berroir, D.C. Glattli&, P. Hakonen£, B. Plaçais1. 1Ecole Normale Supérieure, Laboratoire Pierre Aigrain, 24 rue Lhomond, 75005 Paris, France

# adresse presente : CIN2(CSIC-ICN), Barcelona campus UAB, E-08193 Bellaterra, Spain & Aussi au Service de Physique de l’Etat Condensé, CEA Saclay, F-91191 Gif-sur-Yvette, France £ Low temperature Laboratory, Helsinki University of Technology, Espoo, Finlande. Nous avons étudié la transmission ainsi que le bruit haute fréquence d'un transistor à nanotube de carbone à fort gain. La capacité de grille Cg la conductance du canal gd, la transconductance gm et le bruit en courant sont mesurés et analysés selon un modèle de transistor balistique avec un canal constitué de 4 modes dégénérés. Dans ce modèle, le bruit de grenaille correspond à un bruit thermique dont la température électronique dépend des polarisations. Le bruit de la conductance diffère du bruit de Johnson par un terme additionnel, gn-gd=gmCq/2Vg, entièrement déterminé par des quantités mesurables par ailleurs ainsi que par la capacité quantique Cq du canal. Cette expression est confirmée par les résultats expérimentaux où la température électronique est déduite indépendamment à partir de la variation en tension de grille de la transconductance. De plus nous avons estimé la résolution en charge des transistors à nanotube pour les applications de détecteur de charge nanoseconde.

[1] J. Chaste, L. Lechner, P. Morfin, G. Fève, T. Kontos, J.-M. Berroir, D.C. Glattli, H. Happy, P. Hakonen and B.Plaçais, Nano Lett., 8 525,(2008) [2] J. Chaste, E Pallecchi, P. Morfin, G. Fève, T. Kontos, J.-M. Berroir, D.C. Glattli, P. Hakonen and B.Plaçais, in preparation. __________________________________________________________________________________

Conductance and current noise of a superconductor/ferromagnet quantum point contact P36 A. Cottet*, B. Douçot+, and W. Belzig$

* Laboratoire Pierre Aigrain, Ecole Normale Supérieure, Paris, France + Laboratoire de Physique Théorique et Hautes Energies, Universités Paris 6 et 7, Paris, France $ Fachbereich Physik, Universität Konstanz, Konstanz, Germany

The Spin-Dependence of Interfacial Phase Shifts (SDIPS) acquired by electrons upon scattering on a superconductor/ferromagnet interface can strongly modify the behaviour of hybrid structures. We have studied the case of a ballistic superconductor/ferromagnet quantum point contact. The SDIPS can induce sub-gap resonances in the conductance and differential Fano factor of the contact [1]. It can also produce characteristic steps in the current noise of the contact versus frequency [2]. In practice, these features can be useful for characterizing the scattering properties of a superconductor/ferromagnet quantum point contact. [1] A. Cottet and W. Belzig, Phys. Rev. B 77, 064517 (2008). [2] A. Cottet, B. Douçot and W. Belzig, Phys. Rev. Lett. 101, 257001 (2008). __________________________________________________________________________________


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Effet de vanne de spin de la résistance d'accumulation de spin dans une double jonction Supraconducteur - métal Ferromagnétique P32

P. S. Luo1, T. Crozes1, B. Gilles2, S. Rajauria1, B. Pannetier1 et H. Courtois1

1: Institut Néel, CNRS et Université Joseph Fourier, Grenoble 2: SIMAP, CNRS, UJF et Grenoble INP Nous avons mesuré les propriétés de transport de nanostructures hybrides Supraconducteur - métal Ferromagnétique, où deux électrodes supraconductrices d'Aluminium sont connectées au travers de deux ellipses de Fer en parallèle. Nous observons que, en dessous de la température critique de l'Aluminium, la résistance dépend de l'alignement relatif des deux éléments ferromagnétiques. Cet effet de vanne de spin est expliqué en termes d'accumulation de spin dans les électrodes supraconductrices soumises à un significatif effet de proximité inverse. [1] P.S. Luo et al, Phys. Rev. B 79, 140508�(R) (2009). __________________________________________________________________________________

Evidence of two-dimensional weak localization in polycristalline SnO2 films by high field magnetoconductance study.

P40

T.A Dauzhenka (1,3), V.K. Ksenevich(1), I.A. Bashmakov(2), J. Galibert(3) (1) Belarus State University, Chair of Physics of Semiconductors and Nanoelectronics (2)Belarus State University, Research Institute of Physicochemical Problems (3) L N C M I 143, Avenue de Rangueil, F-31400 TOULOUSE, France / Université de Toulouse: UPS, INSA, LNCMI, F-31400 TOULOUSE, France The polycrystalline tin-dioxyde films, exhibiting weak localization at low fields, are studied under pulsed magnetic fields up to 52 Tesla. At high fields, as the system goes beyond the diffusion limit, the appropriately normalized magnetoresistance curves (obtained at different T) exhibit some interesting behavior: they overlap at small fields and start to diverge as the field increases. This behaviour resembles that described in [1, 2], although we deal with the field range where the weak localization is suppressed. [1] A. Zduniak et al. Phys, Rev, B 56, 1996 (1997) [2] A.V. Germanenko et al. Phys, Rev, B 73, 233301 (2006) __________________________________________________________________________________

Des rubans de graphène sous champ magnétique. P03 Pierre Delplace et Gilles Montambaux.

Laboratoire de Physique des Solides, Université Paris Sud 11, CNRS.

La présence des bords d’une feuille de graphène a des effets remarquables sur sa structure de bande, et en particulier sur le spectre de basse énergie constitué de deux cônes de Dirac. Sous champ magnétique, le spectre des niveaux de Landau devient dispersif près des bords et dépend de la nature de ceux-ci (zigzag ou armchair). Ce spectre peut être obtenu facilement par un calcul de liaisons fortes sous champ magnétique avec les conditions aux limites appropriées [1]. On étudie ici en détails la structure des ces états de bord. Comme pour le gaz d’électrons libres, on se ramène à un modèle d’oscillateur harmonique unidimensionnel coupé par une barrière infinie de potentiel [2], [3]. Toutefois, pour le graphène, la nature du potentiel est plus compliquée et dépend du type de bord envisagé. Nous présentons ici une analyse semiclassique WKB permettant de retrouver intégralement le spectre de Landau dispersif près de chaque type de bord, et proposons une description simple en termes de quantification d’orbites cyclotron semiclassiques. [1] L. Brey and H.A. Fertig, Phys. Rev. B 73, 195408, (2006), Edge states and the quantized Hall effect in graphene. [2] B. Halperin, Pys. Rev. B 25, 2189, (1982), Quantized Hall conductance, current carrying edge states, and the existence of extended states in a two-dimensional disordered potential. [3]Y. Avishai and G. Montambaux, Eur. Phys. J. B. 66, 4149, (2008) Semiclassical analysis of edge states energies in the integer quantum Hall effect.


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Effet des impuretés et des lacunes sur les propriétés de transport des nanostructures de graphène P04 V. Nam Do1, P. Dollfus2 1Hanoi Advanced School of Science and Technology,40 Ta Quang Buu, Hanoi 10000, Vietnam 2Institut d'Electronique Fondamentale, CNRS – Univ. Paris-Sud, UMR 8622, Bât. 220, 91405 Orsay Au moyen de simulations du transport électronique basées sur le formalisme des fonctions de Green hors équilibre, nous étudions l'influence des impuretés ionisées et des lacunes sur les propriétés de transport de nanostructures de graphène [1]. Ce travail met en évidence l'asymétrie du transport des électrons et des trous liée au couplage avec les contacts métalliques, et montre que la conductivité est de façon générale réduite sous l'effet des interactions. Toutefois, au point de neutralité de charge, l'écrantage des impuretés ionisées limite fortement cette réduction de conductance, ce qui conduit à un minimum de conductance de 4e2/�h, même pour des densités d'impuretés aussi élevées que 1012 cm-2. En revanche, ce minimum de conductivité tend vers 0 pour des densités de lacunes d'environ 1011 cm-2. Les résultats de conductivité et de mobilité sont discutés à la lumière des résultats expérimentaux disponibles dont on retrouve les tendances essentielles.

[1] V. Nam Do, P. Dollfus, "Effects of charged impurities and lattice defects on transport properties of nanoscale graphene structures", à paraître dans J. Appl. Phys. (2009) in press

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Electron spin splitting in a double dot P12 L. Borda*, D.Feinberg&, P. Simon$

*Phys. Inst. and Bethe Center for Theor. Phys., Universität Bonn, Nussallee 12, D-53115 Bonn, Germany

&Institut Néel, CNRS et UJF, BP166, F-38042 Grenoble

$ LPS Orsay, Univ. Paris 11, F-91405 Orsay Cedex

Electron spin filtering with high efficiency can be achieved in both spin directions, using a double dot set-up in a Zeeman magnetic field and appropriate gating of the dots. Optimum operation is obtained in the Kondo regime where spin and orbital (e.g. dot 1, 2 level) degrees of freedom are entangled. Going beyond a simple mapping on a single-impurity Kondo problem [D. Feinberg and P. Simon, Appl. Phys. Lett. 85, 1846 (2004)], we present the results of a NRG calculation in the full state basis with one orbital level for each dot. As a function of the control parameters (field intensity and gate voltages) and of the asymmetry of the dot couplings to the leads, the spin-resolved density of states is calculated in each dot, showing perfect spin polarization at the Fermi level at the optimum working point and low temperature. In particular, the unavoidable asymmetry plays the same role as an additional magnetic field and breaks spin symmetry, yet it can be compensated by tuning the gate voltages accordingly. Realistic parameters are used in the calculations. Some consequences are evoked concerning the resulting production of noiseless and uncorrelated spin polarized currents.

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Electronique de spin cohérente de phase P33 C. Feuillet-Palma1,2, T. Delattre1,2, P. Morfin1,2, J.-M. Berroir1,2, G. Fève1,2, D. C. Glattli1,2,3, B. Plaçais1,2, A.

Cottet1,2 et T. Kontos1,2 1Ecole Normale Supérieure, Laboratoire Pierre Aigrain, 24, rue Lhomond, 75231 Paris Cedex 05, France 2CNRS UMR 8551, Laboratoire associé aux universités Pierre et Marie Curie et Denis Diderot, France 3Service fde physique de l’état condensé, CEA, 91192 Gif-sur-Yvette, France. Les nanotubes de carbone sont apparus récemment comme étant des matériaux prometteurs pour transporter le degré de liberté quantique de spin. Des électrons polarisés ont été injectés dans des nanotubes de carbone contactés par deux électrodes ferromagnétiques. Dans ces systèmes un comportement de type vanne de spin a été observé, et ce, dû aux interférences quantiques et aux interactions électroniques [1]. Les effets non-locaux étant une signature de la cohérence quantique, nous avons été amenés à étudier le transport dépendant du spin dans des dispositifs multi-terminaux à base de nanotubes de carbone.


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Nous observons un signal non-local de spin contrôlable à l’aide d’électrodes de grille, ainsi qu’un signal de spin anormal dans la conductance. Ceci nous permet de conclure que le degré de liberté de spin ainsi que le degré de liberté de phase orbitale des fonctions d’onde électroniques sont conservés dans les nanotubes connectés à plusieurs électrodes [2,3]. Ce travail constitue la première mise en évidence d’un dispositif d’électronique de spin utilisant à la fois ces deux degrés de liberté quantiques et ouvre la voie à des dispositifs d’électronique de spin les exploitant sur un même plan.

[1] S. Sahoo, T. Kontos, J. Furer et al. Nature Phys. 1, 99 (2005). [2] A. Cottet, C. Feuillet-Palma and T. Kontos Phys. Rev. B 77, 125422 (2009). [3] C. Feuillet-Palma et al. Soumis (2009) ________________________________________________________________________________

Universal Scaling of the Quantum Conductance of an Inversion-Symmetric Interacting Model P16

P27

A. Freyn (1) and J.-L. Pichard (2) (1) Institut Neel, 25 avenue des Martyrs, BP 166, 38042 Grenoble cedex 9 (2) Service de Physique de l'Etat Condense, CEA-Saclay, 91191 Gif sur Yvette cedex We consider quantum transport of spinless fermions in an infinite 1d lattice embedding an interacting region (two sites coupled to the leads by hopping terms t_c, with inter-site repulsion U and inter-site hopping t_d). The inversion symmetry giving rise to a pseudo-spin, this 1d spinless model can be mapped onto an Anderson model where the internal hopping t_d plays the role of a magnetic field, the quantum impurity being at the end point of a single semi-infinite chain. We use the numerical renormalization group for investigating the particle-hole symmetric case. As one varies t_d, the zero temperature limit is characterized by a continuum line of free-fermion fixed points and an energy scale tau(U,t_c) for which the interacting region becomes perfectly transmitting if t_d=tau. As far as t_d does not exceeds the level width Gamma ~ t_c^2 of the scatterer, the quantum conductance g and the low energy excitations are given by universal functions of t_d/tau, independently of the values of U and t_c. This universality characterizes the non interacting limit where \tau=t_c^2, the perturbative regime (U < t_c^2) where \tau can be obtained from Hartree-Fock theory, and the non perturbative regime (U > t_c^2) where \tau is twice the characteristic temperature of an orbital Kondo effect induced by the inversion symmetry. The values of g directly extracted from the NRG spectra are compared with exact results obtained from the Bethe ansatz by Tsvelick and Wiegmann for the Anderson model. The use of Friedel sum rule for obtaining g is revisited. We conjecture that these universal forms of g can be extended to a broader class of inversion-symmetric interacting models, notably those where the leads can be 2d-strips or 3d-bars, and not only 1d-chains as in the studied model.

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Energy transfers in ν=2 quantum Hall edge channels P. Degiovanni (1), Ch. Grenier (1), G. Fève (2) & F. Pierre (3)

(1) Laboratoire de physique de l’École Normale Supérieure de Lyon, 46 allée d'Italie, 69007 LYON (2) Laboratoire Pierre Aigrain, Département de physique de l'École Normale Supérieure, 24 rue Lhomond, 75005 PARIS (3) CNRS - Laboratoire de Photonique et Nanostructures (LPN), Route de Nozay, 91460 Marcoussis We consider the problem of energy transfers between ν=2 quantum Hall edge channels for initial non equilibrium electronic distributions at finite temperature. Using simple physical arguments, the scattering matrix for low energy plasmonic modes is derived. We show that it determines the energy redistribution between the two channels as a function of the propagation distance along the coupled channels.The specific case of an initial double Fermi step created by a quantum point contact is considered and predictions for the total energy redistribution are compared to experimental data.

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Parity detection of distant qubits with a Mach-Zehnder interferometer P28

P05

Géraldine Haack and Markus Buttiker University of Geneva, 24 quai Ansermet, 1211 Genève 4, Suisse

A parity meter projects the state of two qubits onto two subspaces with different parities, the states in each parity class being indinstinguishable. For instance by measuring the current at the output of a mesoscopic detector coupled to two double quantum dots (DQDs), the two qubits become entangled [1,2,3]. In our work we consider the electronic Mach-Zehnder interferometer (MZI) coupled capacitively to two DQDs, one on each arm of the MZI. In the regime in which the qubits do not interact directly due to spatial separation, the MZI acts as a linear detector. This type of detector usually allows the detection of three different currents, one for the odd states and one for each even state. However due to the possibility of controlling the magnetic flux in the arms of the MZI, we can operate the MZI as parity meter; only two currents will be measured at the output, one for the odd states and one for the even states. We investigate the dephasing and measurement rates and calculate the Heisenberg efficiency of the MZI as parity.

[1] W. Mao, D.V. Averin, R. Ruskov, A.N. Korotkov, Phys. Rev. Lett 93, 056803 (2004) [2] R. Ruskov, A.N. Korotkov, A. Mizel, Phys. Rev. B 73, 085317 (2006) [3] B. Trautzettel, A.N. Jordan, C.W.J. Beenakker, M. Büttiker, Phys. Rev. B 73, 235331 (2006)

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Spin-orbit effects in a graphene bipolar p-n junction Ken-Ichiro Imura1,2, Ai Yamakage1, Jérôme Cayssol2, Yoshio Kuramoto1 1Department of Physics, Tohoku University, Sendai 980-8578, Japan 2CPMOH, Université Bordeaux I, 33405 Talence, France

The Kane-Mele model [1] (= graphene + “topological mass term”, induced by an intrinsic spin-orbit interaction) is considered to be a prototype of Z2 topological insulator. In a recent work [2], we have studied characteristic transport properties of a p-n junction in such systems. In ideal massless graphene, perfect transmission occurs irrespective of the height of the potential barrier (Klein tunneling). In the Kane-Mele model, on contrary, when real spin is activated by an extrinsic Rashba spin-orbit interaction, the system turns to perfect reflection. Whereas, in the case of “balanced” Rashba and intrinsic spin-orbit interactions, perfect transmission becomes possible again (FIG. 1). Such a behavior is a fingerprint of topological mass term induced by the intrinsic spin-orbit interaction, and possibly characterizes a Z2 topological insulator.

FIG. 1 Angular dependence of the reflection probability in the Kane-Mele p-n junction [1] C.L. Kane, E.J. Mele, Phys, Rev. Lett. 95, 146802 (2005). [2] A. Yamakage, K.-I. Imura, J. Cayssol, Y. Kuramoto, arXiv:0906.0775, Europhys. Lett. in press. __________________________________________________________________________________


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Conductance of quasi-one dimensional strongly correlated electron systems P17

Rodolfo A. Jalabert

Université de Strasbourg, IPCMS, 23 rue du Loess, BP 43, 67034 Strasbourg Cedex 2

We investigate the relationship between persistent currents in multi-channel rings containing an embedded scatterer and the conductance through the same scatterer attached to leads. The case of uncoupled channels corresponds to a Hubbard chain, for which the one-dimensional embedding method is readily generalized. Various tests are carried out to validate this new procedure, and the conductance of short one-dimensional Hubbard chains attached to perfect leads is computed for different system sizes and interaction strengths. In the case of two coupled channels the conductance can be obtained from a statistical analysis of the persistent current or by reducing the multi-channel scattering problem to several single-channel setups.

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P23 Single-hole transport and spin spectroscopy in self-assembled SiGe quantum dots G. Katsaros*, P. Spathis*, M. Stoffel**, M. Mongillo*, F. Fournel***, A. Rastelli**, O. G. Schmidt**, and S. De Franceschi*

* CEA, INAC/SPSMS/LaTEQS, F38054 Grenoble, France ** IFW-Dresden, Institute for Integrative Nanosciences, Dresden, Germany *** CEA, LETI, MINATEC, F38054 Grenoble, France There is an increasing interest towards the realization of electronic devices whose operation relies on the spin degree of freedom rather than their charge because of their longer coherence times. So far, most of the experimental work has focused on GaAs-based single and double quantum dots (QDs) [1-5]. In GaAs QDs the quantum coherence of electron spins is lost on relatively short time scales due to hyperfine interaction with the nuclear spins.

Here we investigate an alternative material system: SiGe self-assembled QDs. Si and Ge are attractive materials because in these materials electronic spins can have a long coherence time due to the absence of hyperfine interaction (in isotopically purified crystals) [6]. One further advantage of SiGe islands is their compatibility with CMOS technology [7].

We have fabricated SiGe hole transistors based on single self-assembled QDs. At low temperature we clearly observe single-island Coulomb-blockaded transport, and excitation lines associated with the discrete nature of the energy spectrum. By tunneling spectroscopy measurements in a magnetic field, we observe Zeeman spin splitting and extract the g- factor of discrete hole states. Our measurements reveal strong g- factor anisotropy and tunable spin-orbit coupling.

1. M. Kroutvar et al., Nature 432, 81 (2004). 2. J. M. Elzerman et al., Nature 430, 431 (2004). 3. J. R. Petta et al., Science 309, 2180 (2005). 4. F. H. L. Koppens, Nature 442, 766 (2006). 5. K. C. Nowack et al., Science 318, 1430 (2007). 6. A. M. Tyryshkin et al., PRL 94, 126802 (2005). 7. O. G. Schmidt et al., IEEE Trans. Electron Devices 48, 1175 (2001). __________________________________________________________________________________

Lame séparatrice à paire de Cooper à base de nanotubes de carbone. P13 L.G. Herrmann1,2,5, F. Portier3, P. Roche3, A. Levy Yeyati4, T. Kontos1,2 et C. Strunk5 1Ecole Normale Supérieure, Laboratoire Pierre Aigrain, 24, rue Lhomond, 75231 Paris Cedex 05, France 2CNRS UMR 8551, Laboratoire associé aux universités Pierre et Marie Curie et Denis Diderot, France 3Service de physique de l’état Condensé, CEA, 91192 Gif-sur-Yvette, France. 4Departamento de Física Teórica de la Materia Condensada C-V, Universidad Autónoma de Madrid, E-28049 Madrid, Spain. 5 Institut für experimentelle und angewandte Physik , Universität Regensburg, Universitätsstr. 31, 93040 Regensburg, Germany.


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L’optique quantique est une source d’inspiration pour de nombreuses experiences récentes dans des ciruits électriques de taille nanométrique. Un des objectif est la génération et le contrôle de l’intrication quantique à l’état solide. Les supraconducteurs sont apparus comme une source naturelle d’intrication de spin en raison de l’appariement dans l’état singulet des paires de Cooper. Une « brique élémentaire » importante qui n’a pas été implémentée jusqu’à maintenant est la lame séparatrice de paire de Cooper qui distribuerait chaque électron d’une paire de Cooper sur deux états orbitaux différents. Dans ce travail, nous montrons que nous l’on peut utiliser l’interaction coulombienne et l la quantification de taille pour favoriser et contrôler in situ ces processus dans des doubles boîtes quantiques à base de nanotubes de carbone. Ces expériences ouvrent la voie à des expériences d’optique quantique électronique plus sophistiquées.

Charge density waves and carriers conversion in graphite under extreme magnetic quantum limit P06 Amit Kumar*, J. M. Poumirol, W. Escoffier, M. Goiran, B. Raquet

National Laboratory of Intense Magnetic Fields, INSA UPS CNRS, UMR 5147, Universit´e de Toulouse, 143 av. de rangueil, 31400 Toulouse, France D. K. Avasthi Materials Science Group, Inter-University Accelerator Centre, New Delhi 110067, India J. C. Pivin Centre Spectrometrie Nucleaire et de Spectrometrie de Masse (CSNSM), IN2P3-CNRS, Batiment 108, 91405, Orsay Campus, France

Since the discovery of two dimensional graphene, a single atomic plane of graphite, tremendous interest has been considered in condensed matter physics due to its distinctive band structure and its possible applications in modern nanoelectronic devices. The exceptional electronic properties of one or few layers of graphene stimulated interest to investigate the properties of bulk graphite, which were missed in past. In the present work, we report on the investigation of magnetic field induced charge density waves and Hall coefficient sign reversal under very strong magnetic field. Experimental investigation shows that Hall sign reversal transition magnetic field increases with temperature and occurs just after the charge density waves transitions at low temperature. Angular dependent measurements show that the transition field follows the in-plane magnetic field component only. The observed hall sign reversal in graphite, in the magnetic quantum limit, is discussed in terms of existing theoretical approaches and suggests the absence of any direct theoretical interpretation of the present results. *Corresponding Author; Tel: +33562172974, Fax: +33562172816

Email: [email protected] __________________________________________________________________________________

Haldane charge conjecture in one-dimensional multicomponent fermionic cold atoms P. Lecheminant, H. Nonne, S. Capponi, G. Roux, E. Boulat

Laboratoire de Physique Théorique et Modélisation, CNRS UMR 8089, Université de Cergy-Pontoise, Site de Saint-Martin, F-95300 Cergy-Pontoise Cedex, France

We discuss the nature of the insulating phases of half-filled 2N-component Fermi gas loaded into one-dimensional optical lattice. By means of analytical and numerical calculations, we show the emergence of metallic and insulating phases depending on the parity of N for attractive interactions [1]. In particular, a topological insulating phase, which is the analogue of the Haldane phase of the spin-1 Heisenberg chain, is stabilized for N=2 with non-local string charge correlation, and pseudo-spin 1/2 edge states. [1] H. Nonne, P. Lecheminant, S. Capponi, G. Roux, and E. Boulat, arXiv: 0906.3528

P18


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Quantum Dynamics in a camel-back potential of a dc SQUID P29 F. Lecocq1, E. Hoskinson1, N. Didier1, A. Fay1, Z. Peng1, R. Dolata2, B. Mackrodt, A. B. Zorin2, F. W.

Hekking1, W. Guichard1, O. Buisson1

1Insitut Neel and LPMMC, CNRS/UJF, 25 Avenue des Martyrs, BP 166, 38042, Grenoble, France 2PTB, Bundesallee 100, 38116 Braunschweig, Germany We investigate a quadratic-quartic anharmonic quantum oscillator formed by a potential well between two potential barriers, called “Camelback” potential. This novel potential shape has been realized with a dc SQUID at near-zero current bias and flux bias near half a flux quantum. Escape out of the central well can occur via tunneling through either of the two barriers. Escape measurements are well explained with a generalized double-path macroscopic quantum tunneling theory. We also demonstrate phase qubit properties in this quadratic-quartic “Camelback” potential. We perform a nanosecond single shot measurement by applying a flux pulse which reduces the height of the two potential barriers, allowing the excited state of the qubit to escape by two independent paths to an adjacent flux state of the dc-SQUID. We find Rabi oscillation, Ramsey oscillation, and energy relaxation decay times on the order of 60 ns, 20 ns, and 100 ns, respectively. Via spectroscopy, we also demonstrate an ‘‘optimal line’’ in current and flux bias along which the phase qubit is insensitive to decoherence due to low-frequency current fluctuations. [1] [1] Hoskinson et al, Phys. Rev. Lett. 102, 097004 (2009) __________________________________________________________________________________

Energy relaxation along edge channels in the integer quantum Hall regime H. le Sueur, C. Altimiras, A. Cavanna, U. Gennser, D. Mailly and F. Pierre

P19 CNRS, Laboratoire de Photonique et de Nanostructures (LPN), route de Nozay, 91460 Marcoussis, France

We report on measurements of energy relaxation along edge channels (EC) driven out of equilibrium in the quantum Hall regime at filling factor n=2. We identify a strong coupling between adjacent ECs of same chirality as the main mechanism for energy exchanges. This suggests that pertinent low energy excitations are collective modes delocalized on both edge channels, the so-called edge magnetoplasmons. This finding provides crucial information in the context of the active ongoing debate to interpret the recent Mach-Zehnder interferometer experiments.

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Proximity effect in atomic-scaled hybrid superconductor/ferromagnet structures: crucial role of electron spectra P37 X.Montiel, D. Gusakova, M. Daumens and A. Buzdin.

Condensed Matter Theory Group, CPMOH, Université de Bordeaux and CNRS. F-33405 Talence France

We study the influence of the configuration of the majority and minority spin subbands of electron spectra on the properties of atomic-scaled superconductor-ferromagnet S-F-S and F-S-F hybrid structures. At low temperatures, the S/F/S junction is either a 0 or junction depending on the energy shift between S and F materials and the anisotropy of the Fermi surfaces. We found that the spin valve effect in F/S/F system can be reversed if the minority spin electron spectra in F metal is of the hole-like type.[1]. [1] X.Montiel et al. Europhys. Lett. 86 (2009), 67002 __________________________________________________________________________________

Phonon-induced nonadiabatic rotating currents around nonchiral carbon nanotubes P20 C. Negri Università degli Studi di Milano, via Festa del Perdono n.7, 22100 MILANO Even in a nonchiral nanotube, rotating phonon modes can be excited when a nanotube is pulled through another (commensurate) one at such a speed that the `washboard' frequency matches the phonon one [1] . Can these rotating phonons induce a rotating current around the tube circumference? To answer this question, we compute the electronic structure of (nonchiral) metallic armchair carbon nanotubes, and the modifications of the electronic structure itself induced by tube deformations, resorting to a state-of-the-art tight-binding scheme. This


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band structure provides a purely adiabatic picture of the electronic dynamics, representing single frozen-phonon shots of the full dynamical evolution, with the electrons constantly in their instantaneous ground state. We then leave the adiabatic point of view to evaluate the induced electronic current looping around the tube by solving the time-dependent Schrödinger problem for the electronic states. We first analyze the simplest model of an e�E Jahn-Teller trimer in full detail, and we do obtain a circulating current. Instructed by this simple 3-states example, we then study the implementation for an actual carbon nanotube and point to analogies and differences with the trimer case.

[1] Xiao-Hua Zhang, G.E. Santoro, U. Tartaglino, and E. Tosatti, Phys. Rev. Lett. 102, 125502 (2009).

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Contrôle du courant polarisé en spin dans les nanorubans de graphène P07 V. Hung Nguyen1,2, V. Nam Do3, A. Bournel1, V. Lien Nguyen2, P. Dollfus1 1Institut d'Electronique Fondamentale, CNRS – Univ. Paris-Sud, UMR 8622, Bât. 220, 91405 Orsay 2Theoretical Department, Institute of Physics, VAST, P.O. Box 429 Bo Ho, Hanoi 10000, Vietnam 3Hanoi Advanced School of Science and Technology,40 Ta Quang Buu, Hanoi 10000, Vietnam Nous étudions le transport polarisé en spin contrôlé par une grille ferromagnétique dans des nanorubans de graphène de type armchair à l'aide de simulations du transport basées sur le formalisme des fonctions de Green hors équilibre pour un Hamiltonien de liaisons fortes [1,2]. Nous étudions d'abord le cas de nanorubans aux bords parfaits, puis nous prenons en compte l'effet de désordre dans l'arrangement atomique sur ces bords. En plus des oscillations de conductance et de polarisation de spin en fonction de la hauteur de barrière, nous étudions l'influence de la largeur des nanorubans, et donc de leur bande interdite, ainsi que l'influence de la nature des contacts. Une très forte modulation de la polarisation de spin est obtenue dans les nanorubans semiconducteurs à bords parfaits et à forte largeur de bande interdite. L'effet d'un désordre atomique sur les bords (rugosité) est, d'une part, d'augmenter la largeur de bande interdite (gap de conductance), ce qui est favorable au bon contrôle de la polarisation de spin, mais aussi, d'autre part, de diminuer très sensiblement la conductance, ce qui est défavorable. De façon assez attendue, l'effet de désordre des bords, bien que très variable suivant les cas, est globalement défavorable à une forte modulation du transport polarisé en spin.

[1] V. Hung Nguyen, V. Nam Do, A. Bournel, V. Lien Nguyen, P. Dollfus, "Controllable spin-dependent transport in armchair graphene nanoribbon structures", à paraître dans J. Appl. Phys. (2009) in press

[2] V. Hung Nguyen, V. Nam Do, A. Bournel, V. Lien Nguyen, P. Dollfus, "Effects of edge roughness on the spin-dependent transport in armchair graphene nanoribbon structures", 16th International Conference on Electron Dynamics in Semiconductors, Optoelectronics and Nanostructures (EDISON 16), Montpellier, 20-24 août 2009

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Toward Graphene nano-transistor single electron detectors. P08 E. Pallecchi1, A. Betz1, J. Chaste1, J.-M. Berroir1, G. Fève1, T. Kontos1, H. Happy2, G. Dambrine2, and B.

Plaçais1. 1Laboratoire Pierre Aigrain, Ecole Normale Suprieure, 24 rue Lhomond, 75005 Paris, France. 2Institut d'Electronique, de Micro électronique et de Nanotechnologie, CNRS UMR8520, BP 60069, Avenue Poincar, 59652, Villeneuve d'Asq, France. We report on low and room temperature microwave characterization of graphene nano-transistors. The samples consist of top-gated graphene flakes connected to source and drain electrodes. We observed a mobility as large as 7800 cm2/Vs, while the maximum transconductance was 2.5 mS/μm at DC and 1.2 mS/μm at gigahertz frequencies. From the analysis of the S parameters measured for frequencies up to 60 GHz we characterize the graphene conductance and gate capacitance. The maximum transit frequency we observed (for gate length 0.1µm) was measured at 77K and found to be of the order of 37 GHz. Finally we discuss the application of graphene nano-transistors as fast single electron detectors.


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Transport électronique cohérent 1D en présence de désordre magnétique P21 Paulin Guillaume, Carpentier David

Laboratoire de Physique, École Normale Supérieure de LYON Motivés par l’étude de nanofils de verres de spins, nous considérons le transport cohérent d’électrons dans un fil en présence d’un désordre magnétique provenant de spins gelés. Nous étudions ce transport à l’aide d’une méthode de Landauer numérique itérative qui fournit la valeur de la conductance pour chaque réalisation du désordre. Pour une intensité fixée du désordre, le transport électronique dans le fil passe d’un régime métallique pour les petites longueurs à un régime d’isolant d’Anderson pour des longueurs plus grandes que la longueur de localisation. La dépendance de cette longueur de localisation en le nombre de modes du fil est une première caractérisation de l’universalité de la localisation dans le fil. Dans notre cas, nous trouvons un comportement extrapolant entre celui de la classe d’universalité orthogonale (sans désordre magnétique) et celui de la classe unitaire (à fort désordre magnétique). Une deuxième caractéristique universelle de la localisation est obtenue dans le régime métallique des fluctuations universelles de conductance. Dans ce régime, la valeur de ces fluctuations extrapolent de même entre celle de la classe orthogonale et celle de la classe unitaire. Après avoir déterminé ce régime mésoscopique universel pertinent expérimentalement, nous nous intéressons à l’étude des corrélations de conductance pour différentes réalisations de désordre magnétique. __________________________________________________________________________________

Impact of offset charges on the quantum mechanical interpretation of excitation spectra in quantum dots. 24

M. Pierre, M. Hofheinz, X. Jehl, M. Sanquer

CEA-INAC-SPSMS-LaTEQS, CEA-Grenoble, 17 rue des Martyrs, 38054 Grenoble, France

Transport spectroscopy is an essential tool for measuring the addition and excitation spectra of quantum dots. Many papers reported rich data interpreted only with quantum mechanics. We show however that the observed features can also often be explained with offset charges, without any quantum effect [1]. This statement arises from a simple model considering one trap, occupied with 0 or 1 electron, electrostatically coupled to a quantum dot (treated within the orthodox model) and to two of its control electrodes (for instance the gate and the source electrode) [2]. When the ionized and neutral states of the trap are degenerate, the current through the dot is strongly decreased at low bias (down to zero at T=0K, neglecting the cotunneling). Even far from its degeneracy, the trap is likely to impact the current through the dot. Although the model is very simple and realistic in many cases of small quantum dots, it has not been considered in the literature (except [3]) and quantum mechanical considerations have been systematically promoted. We show how to discriminate the electrostatic interpretation of transport spectroscopy from the signature of excited states of a quantum dot and from effects due to local density-of-states fluctuations in imperfect reservoirs. The distinction is based on the analysis of correlations among successive Coulomb diamonds, the appearance of negative differential conductance and distortions in series of Coulomb diamonds. In the particular case of silicon quantum dots only the electrostatic model is valid.

[1] M. Pierre et al., Background charges and quantum effects in quantum dots transport spectroscopy, Eur. Phys. J. B, 2009 [2] M. Hofheinz et al., Individual charge traps in silicon nanowires, Eur. Phys. J. B, 2006 [3] D. E. Grupp et al., Dynamical Offset Charges in Single-Electron Transistors, Phys. Rev. Lett., 2001 __________________________________________________________________________________

Silicon double and triple dot controlled by two gates only. P25

M. Pierre1, B. Roche1, X. Jehl1, M. Sanquer1, R. Wacquez2, M. Vinet2

1CEA-INAC-SPSMS-LaTEQS, CEA-Grenoble, 17 rue des Martyrs, 38054 Grenoble, France 2DRT-LETI-D2NT-LNDE, CEA-Grenoble, rue des Martyrs, 38054 Grenoble, France Recently we demonstrated that a silicon-on-insulator MOSFET can be turned at low temperature into a stable single electron transistor (SET) by an appropriate design of the junctions between the channel and the source and drain [1]. In order to implement some single electron functionalities [2] we associate several of these MOS-SETs in series: several top gates are defined on the same nanowire, spaced by 40nm at least. Transport measurements in two-gate devices show that two dots in series are formed along the


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channel. The gate can both control the occupancy of the two dots and tune the capacitive coupling between them. Depending on the sample geometry, a third dot is also formed between the gates. These devices are very promising for building silicon single electron pumps, quantum cellular automata or chains of coupled dots featuring single electron CCD devices [3].

[1] M. Hofheinz et al., Simple and controlled single electron transistor based on doping modulation in silicon nanowires, Appl. Phys. Lett., 2006 [2] http://www.afsid.eu/ [3] A.Fujiwara and Y. Takahashi, Manipulation of elementary charge in a silicon charge-coupled device, Nature, 2001

Quantum Hall effect in graphene using pulsed magnetic field

P09 J.M. Poumirol, W. Escoffier A. Kumar, M.Goiran, B. Raquet and J.M. Broto

LNCMI, CNRS UPR 3228; 143 Avenue de Rangueil, F-31400 Toulouse, France Université de Toulouse, UPS, INSA, LNCMI; F-31400 Toulouse, France

Very high field magneto-transport (up to B=57T) has been performed on a graphene flake deposited on a Si/SiO2 substrate with standard micromechanical cleavage method. The complete characterisation of the Hall and longitudinal resistance were performed at low temperature, for different values of the back-gate voltage allowing continuous electrostatic doping in the hole or electron conduction regime. Away from the charge neutrality point, Hall resistance plateaus at filling factors v = 2 ; 6 ; 10 etc… as well as vanishing longitudinal resistance is observed as expected for Quantum Hall Effect in graphene [1]. In the vicinity of the charge neutrality point, we infer three distinct conduction regimes depending on the magnetic field strength. At low field (below 5T) the magneto resistance is well reproduced using the classical two carrier model, where both electrons and holes contribute to transport [2,3] . For B > 6T, Landau Levels (L.L.) develop while reproducible and large fluctuations in both the Hall and longitudinal magneto-resistance are observed [4]. Such fluctuations are interpreted as evidence of the formation of disorder-induced electron and hole puddles, leading to conduction mechanisms dominated by magnetic-field dependent percolation paths along the graphene sample [5,6]. Above

50T, the widening of the n=0 L.L. is interpreted as the first sign of spin gap opening [7].

Figure 1 : Longitudinal resistance Rxx and Hall resistance Rxy simultaneously recorded as fontion of magnetic field at 1.6K and ΔVg= -50V (n=4.1x1012 cm-2) in magnetic field as high as 57 T.

[1] K.S. Novoselov et. al., Science 306, 666 (2004) [2] S. Cho et. al. ,Phys. Rev. B 77, 081402 (2008) [3] Rakesh P. Tiwari et. al. ,Phys. Rev. B 165408 (2009) [4] A. Rycerz et. al. EPL, 79 57003 (2007) [5] S. Adam et. al. , Phys. Rev. Lett. 101, 046404 (2008) [6] Vadim V.Cheianov et.al. ,Phys. Rev. B 041403 (2006) [7] D. A. Abanin et. al. . , Phys. Rev. Lett 98 196806 (2007)


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http://www.afsid.eu/

Resonant magneto-conductance through a vibrating nanotube P26 G. Rastelli (1), M. Houzet (2), F. Pistolesi (1,3)

(1) Laboratoire de Physique et Modélisation des Milieux Condensés, Université Joseph Fourier & CNRS F-38042 Grenoble, France (2) CEA, INAC, SPSMS, F-38054 Grenoble, France (3)CPMOH, Université de Bordeaux I & CNRS, F-33405 Talence, France We address the electronic resonant transport in presence of a transverse magnetic field through the single level of a suspended carbon nanotube acting as a quantum oscillator. We predict a negative magneto-conductance with a magnetic-field induced narrowing of the resonance line and a reduction of the conductance peak when the nanotube is asymmetrically contacted to the leads. At finite bias voltage we study the threshold for phonon-assisted transport.

Towards quantum Hall effect quantization tests in graphene for metrology P10 J. Guignard, F. Schopfer, W. Poirier, D. C. Glattli* Quantum metrology group, Laboratoire National de Métrologie et d’Essais (LNE), 29, avenue Roger Hennequin F-78197 TRAPPES Cedex *Nano-electronics group, SPEC, CEA/Saclay, F-91191 GIF SUR YVETTE Graphene and its very peculiar physics focus the attention of metrologists. Today, it is mainly the anomalous quantum Hall effect, which takes place in this material, which is the core of metrological investigations. The reasons why are the following.

First of all, the quantum Hall effect (QHE) involving massless relativistic quasiparticles, typical of graphene, is very different from the QHE in a conventional semiconductor two dimensional electron gas (2DEG) (existence of a Landau Level at zero energy, Landau energies variying as the square root of the magnetic flux density,…): hence graphene offers the opportunity of very relevant universality tests of the QHE. These tests, as will be explained, are crucial for the redefinition of the International System of units (SI) which is in preparation.

In addition, the energy scale of the QHE is much larger in graphene than in GaAs based 2DEGs. This makes the Hall resistance quantization much more robust in graphene than in the GaAs based 2DEGs which are commonly used for metrology: as a consequence it could be envisaged to use graphene to develop a new quantum resistance standard which could be implemented in experimental conditions less demanding than those required by GaAs based quantum standards (that is to say at low magnetic field 1-2 T or at 77 K), without strong damage to the best exactness (10-9).

To achieve these two goals, the quantum metrology group at LNE aims at performing high resolution quantization measurements of the Hall resistance in the integer QHE regime in graphene.

More precisely, here, we report on the development of a fabrication process of graphene samples using the technique of the micromechanical exfoliation of natural graphite. For metrological measurements, Hall bar samples are intended to be as wide as possible and with very low contacts resistances (less than several �). First field effect magnetotransport characterization measurements have been performed on the samples already fabricated. Moreover, in a 13 �m x 3 �m Hall bar defined in a graphene monolayer connected with Ti/Au contacts, some of them being as low as 3 �, it has been possible to observe the “half-integer” QHE. Preliminary measurements indicate that, at 1.3 K, the Hall resistance plateau along the carrier density, at �=2 and at 12 T, is flat within the measurement uncertainty (5x10-5) with bias currents as large as 2 �A. This first result allows us to expect, in a near future, a metrological high-accuracy measurement of the Hall resistance quantization, provided that the reliability and reproducibility of the fabrication process (contacts for instance) are improved.

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Thermal signatures of quantum phase coherence in metallic rings P39 Germain M. Souche1, Florian R. Ong2, Hugues Pothier2, Philippe Gandit1, Jérôme Mars3, Sergey Skipetrov4 and Olivier Bourgeois1

1- Institut NÉEL, CNRS-UJF, 25, avenue des Martyrs, 38042 Grenoble Cedex 9, France. 2- SPEC, CEA Saclay, 91191 Gif Sur Yvette Cedex, France. 3- GIPSA-Lab, CNRS - UMR 5216, 961 rue de la Houille Blanche BP 46, 38402 Saint Martin d'Hères Cedex France. 4- LP2MC, CNRS-UJF, 25, avenue des Martyrs, 38042 Grenoble Cedex 9, France. We report very high resolution specific heat measurement of normal metal silver ring at very low temperatures. The objective of this work is to measure the possible existence of thermal signatures due to the presence of persistent currents. This phenomenon based on interferences effects, is still misunderstood, despite electrical or susceptibility measurement. Some contradictions exist between experimental results and the differents theories [1-3]. We consider this problem with a new point of view, the thermal approach, by performing highly sensitive measurements of heat capacity variations under magnetic field. This approach could give new data complementary to the traditional electrical experiments. The experience is realized in a dilution fridge with temperatures ranging from 25mK to 10K. We expect to reach energy sensitivity less than an attoJoule (10-18 J). We are studying samples composed by a large number (approximately 10 millions) of silver rings with an electronic phase coherence length of few microns at low temperatures. They are deposited on the suspended membrane of a silicon sensor by ebeam lithography [4]. The awaited variation of heat capacity for 10 millions rings is estimated to be of 10-14J/K to 10-16J/K. We expect that, under magnetic field, the Cp variations will be periodic with the quantum of flux Φ0=h/e or half of the quantum of flux as it has been theoretically predicted [5]. We have realized, at differents temperatures, a large number of identical scans of the heat capacity variation as a function of the applied field. A signal processing work on this data has then begun in collaboration with the GIPSA-Lab. They have realized the FFT (Fast Fourier Transform) of the signal with differents processes. The first results are very encouraging. At low temperatures (60mK), we can observe a peak at 0.097 Hz. This value is equivalent to a ring with a radius of 350nm for Φ0=h/e. The rings which are studied have an inner radius of 220nm and an outer radius of 360nm. We are thus in the expected range of frequency. Results at higher temperature (100mK and 150mK) are currently under treatment (signal processing) in order to see if the observed characteristic frequency is changing with temperature. [1] V. Ambegaokar and U. Eckern, Phys. Rev. Lett. 65, 381 (1990) [2] V. E. Kravtsov and B.L. Altshuler, Phys. Rev. Lett. 84, 3394 (2000) [3] H. Bary-Soroker, O. Entin-Wolhman and Y. Imry, Phys. Rev. Lett. 101, 057001 (2008) [4] O. Bourgeois, S. Skipetrov, F.Ong and J. Chaussy, Phys. Rev. Lett. 94, 057007 (2005) [5] X. Yang and Y. Zhou, Phys. Rev. B, 53, 10167 (1996) __________________________________________________________________________________

Spintronics with the CP1 model : application to the magnetization fluctuations due to the conduction electrons P35

R.Tarento LPS Orsay universite Paris Sud bat 510 orsay 91405 F.Nogueira Institut fur Theoretische Physik Freie universitat Berlin We develop the CP1 representation of quantum ferromagnets. We apply it to investigate the magnetization fluctuations due to the conduction electrons. The effects of the spin-orbit coupling on the spin dynamics are reported.


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Transport hors d’équilibre à travers une boîte quantique Kondo placée dans un champ magnétique P14

R. Van Roermund, S. Y. Shiau, M. Lavagna

CEA Grenoble INAC/SPSMS ; 17 rue des Martyrs, 38054 GRENOBLE

A l’aide d’une technique des équations du mouvement, nous étudions le transport hors d’équilibre à travers une boîte quantique soumise à un champ magnétique. Nous montrons dans quelle mesure l’introduction d’un champ magnétique et/ou d’une différence de potentiel provoquent des effets de décohérence, et apportent ainsi une coupure aux singularités de Kondo dans la densité d’états. A basse température, la résonance de Kondo à l’équilibre est scindée par le champ magnétique, avec pour conséquence la présence de deux pics périphériques dans la conductance différentielle en fonction de la différence de potentiel. Les prédictions sont discutées à la lumière d’expériences récentes.

[1] Y. Meir, N. S. Wingreen and P. A. Lee, PRL, 70, 2601 (1993) [2] Glazman, L.I. , Pustilnik, M., J. Phys. Cond. Matt. 16, pp. R513-R537 (2004) [3] Moore J. E., Wen X.-G. PRL 85, pp. 1722-1725 (2000), [4] Paaske J., Rosch A., Wölfle P, PRB 69, pp. 155330. (2004) [5] Kogan A., Amasha S., Goldhaber-Gordon D., Granger G., Kastner M. A., Shtrikman H., PRL 93, pp. 166602. (2004)

Spin-dependent dipole excitation in alkali-metal nanoparticles

P34 Y. Yin, P.-A. Hervieux, R. A. Jalabert, G. Manfredi, E. Maurat, and D. Weinmann,

Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg, UMR 7504 (CNRS-UdS), BP 43, 67034 Strasbourg

We study the spin-dependent electronic excitations in alkali-metal nanoparticles [1]. Using numerical and analytical approaches, we focus on the resonances in the response to spin-dependent dipole fields. In the spin-dipole absorption spectrum for closed-shell systems, we investigate in detail the lowest-energy excitation, the "surface paramagnon" predicted in Ref. [2]. We estimate its frequency from simple assumptions for the dynamical magnetization density. In addition, we numerically determine the dynamical magnetization density for all low-energy spin-dipole modes in the spectrum. Those many-body excitations can be traced back to particle-hole excitations of the noninteracting system. In open-shell systems, the spin-dipole response to an electrical dipole field is found to increase proportionally with the ground-state spin polarization..

[1] Y. Yin et al., arXiv:0905.2076v1, submitted to Phys. Rev. B (2009) [2] L. Serra et al., Phys. Rev. A 47, R1601 (1993) __________________________________________________________________________________

Superconductivity in a single C60 transistor P38 C.B. Winkelmann, N. Roch, W. Wernsdorfer, V. Bouchiat, and F. Balestro

Institut Néel, CNRS and Université Joseph Fourier, BP 166, F-38042 Grenoble, France Single molecule transistors (SMTs) are currently attracting enormous attention as possible quantum information processing devices. An intrinsic limitation to the prospects of these however is associated to the presence of a small number of quantized conductance channels, each channel having a high access resistance of at best RK/2 = h/2e2=12.9 kΩ. When the contacting leads become superconducting, these correlations can extend throughout the whole system by the proximity effect. This not only lifts the resistive limitation of normal state contacts, but further paves a new way to probe electron transport through a single molecule. In this work, we demonstrate the realization of superconducting SMTs involving a single C60 fullerene molecule. The last few years have seen gate-controlled Josephson supercurrents induced in the family of low dimensional carbon structures such as flakes of two-dimensional graphene and portions of one-dimensional carbon nanotubes. The present study involving a full zero-dimensionnal fullerene completes the picture.


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Physique Quantique Mésoscopique

Aussois5 au 8 octobre 2009

Réunion plénière

Adel ABBOUT [email protected] Saclay SPEC, Gif-sur-Yvette

Guillaume ALBERT [email protected] /INAC Grenoble

Carles ALTIMIRAS [email protected] - Laboratoire de Photonique et de Nanostructures -Marcoussis

Rémi AVRILLER [email protected] de Física Teórica de la Materia Condensada, Madrid

Franck BALESTRO [email protected] Néel, Département Nanosciences, CNRS/UJF - Grenoble

Denis BASKO [email protected] de Physique et Modélisation des Milieux Condensés, - UJF/CNRS, Grenoble

Julien BASSET [email protected] de physique des solides - Université Paris Sud, Orsay

Jean-Marc BERROIR [email protected]/CNRS - Laboratoire Pierre Aigrain, Paris

Xavier BLASE [email protected] Néel, CNRS/UJF, Grenoble

Vincent BOUCHIAT [email protected] Néel, CNRS/UJF, Grenoble

Hélène BOUCHIAT [email protected] de physique des solides - Université Paris Sud, Orsay

Edouard BOULAT [email protected] MPQ - Université Paris 7, Paris

Olivier BOURGEOIS [email protected] Néel/CNRS-UJF , Grenoble

Daniel BRAUN [email protected] - IRSAMC - Universite Paul Sabatier , Toulouse

Antoine BROWAEYS [email protected] d'Optique Graduate School - Campus Polytechnique - Palaiseau

Sylvain CAPPONI [email protected] - IRSAMC - Universite Paul Sabatier , Toulouse

Thibaut CAPRON [email protected] Néel, CNRS/UJF, Grenoble

David CARPENTIER [email protected] - Lab. de Physique, Lyon

Thierry CHAMPEL [email protected] de Physique et Modélisation des Milieux Condensés, - UJF/CNRS, Grenoble

Julien CHASTE [email protected] de investigación en nanociencia y nanotecnología(CSIC-ICN) - Barcelona

Denis CHEVALLIER [email protected] de physique théorique - Marseille

Frédéric CHEVY [email protected] - Laboratoire Kastler Brossel, Paris

Audrey COTTET [email protected]/CNRS - Laboratoire Pierre Aigrain, Paris

Hervé COURTOIS [email protected] Néel, CNRS/UJF, Grenoble

Taras DAUZHENKA [email protected] National des Champs Magnétiques Intense ,Toulouse

Richard DEBLOCK [email protected] de physique des solides - Université Paris Sud, Orsay

Pascal DEGIOVANNI [email protected] - Lab. de Physique, Lyon

Pierre DELPLACE [email protected] de physique des solides - Université Paris Sud, Orsay

Pierre DEVILLARD [email protected] de physique théorique - Marseille

Leonardo DICARLO [email protected] University Applied Physics - New Haven

Philippe DOLLFUS [email protected] d'Electronique Fondamentale - Université Paris-Sud, Orsay

Benoit DOUCOT [email protected] - CNRS/Université Paris 6 - Paris

Eva DUPONT-FERRIER [email protected] Grenoble - INAC/SPSMS/LaTEQS

Giancarlo FAINI [email protected] - Laboratoire de Photonique et de Nanostructures -Marcoussis

Aurélien FAY [email protected] Temperature Laboratory, Helsinki University of Technology

Denis FEINBERG [email protected] Néel, Département Nanosciences, CNRS/UJF - Grenoble

Cheryl FEUILLET-PALMA [email protected]/CNRS - Laboratoire Pierre Aigrain, Paris

Gwendal FEVE [email protected]/CNRS - Laboratoire Pierre Aigrain, Paris

Serge FLORENS [email protected] Néel, CNRS/UJF, Grenoble

Axel FREYN [email protected] Néel, CNRS/UJF, Grenoble

Jean GALIBERT [email protected] National des Champs Magnétiques Intense ,Toulouse

Jean-Claude GARREAU [email protected]. de Physique des Lasers, Atomes et Molécules - Université Lille 1, Villeneuve d'Ascq

Thierry GIAMARCHI [email protected] of Geneva

Christian GLATTLI [email protected] Nanoelectronique, Service de physique de L'EtatCondensé, CEA Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette cedex

Mark GOERBIG [email protected] de physique des solides - Université Paris Sud, Orsay

Charles GRENIER [email protected] - Lab. de Physique, Lyon

Sophie GUERON [email protected] de physique des solides - Université Paris Sud, Orsay

Geraldine HAACK [email protected]épartement de physique théorique, - 24 quai Ansermet,1211 Genève 4, Suisse

Jonas R. HAUPTMANN [email protected] Bohr Institute, University of Copenhagen

Frank HEKKING [email protected], UJF/CNRS, Grenoble

Sylvain HERMELIN [email protected] Néel/CNRS-UJF , Grenoble

Max HOFHEINZ [email protected] Saclay SPEC, Gif-sur-Yvette

Manuel HOUZET [email protected] Grenoble - INAC/SPSMS

Phuong-Anh HUYNH [email protected] Saclay /DSM/IRAMIS/SPEC, Gif-Sur-Yvette

Ken-Ichiro IMURA [email protected] of Physics, Tohoku University - Sendai

Henri JAFFRES [email protected] Thales, Palaiseau

Rodolfo JALABERT [email protected] - Strasbourg

Louis JANSEN [email protected] /INAC Grenoble

Xavier JEHL [email protected] Grenoble - INAC/ SPSMS

Vincent JOSSE [email protected] d'Optique Graduate School - Campus Polytechnique - Palaiseau

Georgios KATSAROS [email protected] Grenoble - INAC/SPSMS/LaTEQS

Bhaskar KAVIRAJ [email protected] Grenoble - INAC/SPSMS/LaTEQS

Takis KONTOS [email protected]/CNRS - Laboratoire Pierre Aigrain, Paris

Amit KUMAR [email protected] Laboratory of Intense Magnetic Fields, INSA UPSCNRS

Mireille LAVAGNA [email protected] Grenoble - INAC/ SPSMS

Hélène LE SUEUR [email protected] de Photonique et de Nanostructures, Marcoussis

Philippe LECHEMINANT [email protected] de Physique Théorique et Modélisation, Université Cergy-Pontoise

Florent LECOCQ [email protected] Néel, CNRS/UJF, Grenoble

François LEFLOCH [email protected] Grenoble - INAC/SPSMS/LaTEQS

Renaud LETURCQ [email protected] - CNRS Villeneuve d'Ascq

Dominique MAILLY [email protected] - Laboratoire de Photonique et de Nanostructures -Marcoussis

Sylvain MARTIN [email protected] Néel, CNRS/UJF, Grenoble

Romain MAURAND [email protected] Néel, Département Nanosciences, CNRS/UJF - Grenoble

Francesco MAURI [email protected], Université P&M. Curie, Paris

Volker MEDEN [email protected] fuer Theoretische Physik - RWTH Aachen University - Aachen

Gilles MONTAMBAUX [email protected] de physique des solides - Université Paris Sud, Orsay

Miguel MONTEVERDE [email protected] de physique des solides - Université Paris Sud, Orsay

Xavier MONTIEL [email protected], Université bordeaux 1 -Talence

Alberto MORPURGO [email protected] and GAP, University of Geneva, Geneva

Carlotta NEGRI [email protected]' degli Studi di Milano

Viet Hung NGUYEN [email protected] d'Electronique Fondamentale - Université Paris-Sud, Orsay

Edmond ORIGNAC [email protected] - Lab. de Physique, Lyon

Emiliano PALLECCHI [email protected]/CNRS - Laboratoire Pierre Aigrain, Paris

François PARMENTIER [email protected]/CNRS - Laboratoire Pierre Aigrain, Paris

Guillaume PAULIN [email protected] - Lab. de Physique, Lyon

Cyril PETITJEAN [email protected] für Theoretische Physik - Universität Regensburg- Bayern

Ivana PETKOVIC [email protected] Saclay SPEC, Gif-sur-Yvette

Jean-Louis PICHARD [email protected] Saclay/IRAMIS/SPEC, Gif-sur-Yvette

Mathieu PIERRE [email protected] Grenoble - INAC/SPSMS/LaTEQS

Fabio PISTOLESI [email protected], UJF/CNRS, Grenoble - CPMOH, Université Bordeaux I et CNRS, Talence

Bernard PLAÇAIS [email protected]/CNRS - Laboratoire Pierre Aigrain, Paris

Fabien PORTIER [email protected] Saclay/IRAMIS/SPEC, Gif-sur-Yvette

Hugues POTHIER [email protected] Saclay SPEC, Gif-sur-Yvette

Jeanmarie POUMIROL [email protected] National des Champs Magnétiques Intense ,Toulouse

Gianluca RASTELLI [email protected], UJF/CNRS, Grenoble

Nicolas REGNAULT [email protected]/CNRS - Laboratoire Pierre Aigrain, Paris

Patrice ROCHE [email protected] Saclay SPEC, Gif-sur-Yvette

Dimitri RODITCHEV [email protected], Université P&M. Curie, Paris

Rafael ROLDAN [email protected] de physique des solides - Université Paris Sud, Orsay

Ines SAFI [email protected] de physique des solides - Université Paris Sud, Orsay

Laurent SAMINADAYAR [email protected] Néel, CNRS/UJF, Grenoble

Marc SANQUER [email protected] Grenoble - INAC/SPSMS/LaTEQS

Félicien SCHOPFER [email protected] National de Métrologie et d'Essais (LNE), Trappes

Shiueyuan SHIAU [email protected] inac /spsms Grenoble

Pascal SIMON [email protected] de physique des solides - Université Paris Sud, Orsay

Germain SOUCHE [email protected] Néel, CNRS/UJF, Grenoble

Rene Jean TARENTO [email protected] de physique des solides - Université Paris Sud, Orsay

Romain THALINEAU [email protected] Néel, CNRS/UJF, Grenoble

Christophe THIRION [email protected] Néel, CNRS/UJF, Grenoble

Raphaël VAN ROERMUND [email protected] Grenoble - INAC/SPSMS/GT

Davide VENTURELLI [email protected] Néel, Département Nanosciences, CNRS/UJF - Grenoble

Guillaume WEICK [email protected] für Theoretische Physik, Berlin

Dietmar WEINMANN [email protected] de Physique et Chimie des Matériaux, Strasbourg

Robert WHITNEY [email protected] Laue-Langevin - Grenoble

Clemens WINKELMANN [email protected] Néel, CNRS/UJF, Grenoble

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