Laboratoire Pierre Aigrain
Présentation
Le Laboratoire Pierre Aigrain (LPA) est concerné par divers aspects fondamentaux de la nano-physique : boîtes quantiques et microcavités de semiconducteurs, structures conductrices mésoscopiques, films minces supraconducteurs, molécules uniques carbonées (nanotubes) ou biologiques (ADN). Il étudie d’un point de vue expérimental et théorique ces nano-objets dont les possibilités d’application couvrent des domaines aussi diversifiés que l’optoélectronique, l’information quantique, l’électronique moléculaire, la reconnaissance électronique des molécules biologiques. Il travaille en particulier grâce à un réseau de collaborations nationales et internationales (CNRS/CRHEA Valbonne, CEA/CNRS Grenoble, CEA/Saclay, Universités d’Orsay, de Tokyo, de Californie à Santa Barbara, Institut Pasteur, Département de biologie de l’ENS, Max-Planck Institüt, LCR-Thalès, Alcatel, Motorola), sans oublier son partenaire privilégié, le Laboratoire de Photonique et Nanostructures de Marcoussis.
Les techniques expérimentales sont celles de la spectroscopie optique classique ou laser, linéaire ou non linéaire, des mesures de transport électrique en régime continu ou radiofréquence, des mesures de force à l’échelle du piconewton. S’y ajoute une importante activité théorique.
Le Laboratoire compte une soixantaine de personnes: chercheurs, enseignant-chercheurs, ingénieurs et techniciens, doctorants, post-doctorants. Il est divisé en six équipes expérimentales auxquelles s’ajoutent l’équipe théorique, une équipe d'instrumentation et un service administratif. Il participe activement aux activités d'enseignement de l'ENS et des universités Paris Diderot et Paris 6.
Jean-Marc Berroir
Thèmes de recherche
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Biophysique
- Physique du vivant : Moteurs moléculaires et interactions ADN-protéines à l'échelle de la molécule unique: mesures de force par piège optique et pince magnétique
- Physique de l'ADN : Approches physiques de la biologie moléculaire: manipulation de molécules uniques, mesures de force par pièges optiques et mesures électroniques
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Propriété électronique des nano-objets
- Optique cohérente et non-linéaire : Nouveaux Matériaux et microcavités, Propriétés opto-électroniques des hétérostructures
- Infra-rouge lointain : Magnétospectroscopie des nanostructures dans l'infrarouge lointain
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Théorie
- Propriétés électroniques des nano-objets
- Systèmes fortement corrélés et mésoscopiques : effet Hall quantique fractionnaire, liquides de Luttinger, magnétisme en basses dimensions
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Physique Mésoscopique - Transport
- Physique Mésoscopique : transport mésoscopique hyperfréquence, transport électronique à l'échelle atomique
- Transport : Dynamique du paramètre d'ordre supraconducteur et des vortex
[hal-00272446] Analytical solution of the bosonic three-body problem
Date: 11 Apr 2008 - 15:55
Desc: We revisit the problem of three identical bosons in free space, which exhibits a universal hierarchy of bound states (Efimov trimers). Modelling a narrow Feshbach resonance within a two-channel description, we map the integral equation for the three-body scattering amplitude to a one-dimensional Schrödinger-type single-particle equation, where an analytical solution of exponential accuracy is obtained. We give exact results for the trimer binding energies, the three-body parameter, the threshold to the three-atom continuum, and the recombination rate.
[hal-00165489] Variational wave functions, ground state and their overlap
Date: 26 Jul 2007 - 14:30
Desc: An intrinsic measure of the quality of a variational wave function is given by its overlap with the ground state of the system. We derive a general formula to compute this overlap when quantum dynamics in imaginary time is accessible. The overlap is simply related to the area under the E(\tau) curve, i.e. the energy as a function of imaginary time. This has important applications to, for example, quantum Monte-Carlo algorithms where the overlap becomes as a simple byproduct of routine simulations. As a result, we find that the practical definition of a good variational wave function for quantum Monte-Carlo simulations, i.e. fast convergence to the ground state, is equivalent to a good overlap with the actual ground state of the system.
[hal-00272429] Quantum melting of a crystal of dipolar bosons
Date: 11 Apr 2008 - 15:42
Desc: We investigate the behaviour of dipolar bosons in two dimensions. We describe the large density crystalline limit analytically while we use quantum Monte-Carlo to study the melting toward the Bose-Einstein condensate. We find strong evidence for a first order transition. We characterize the window of experimentally accessible parameters in the context of ultracold bosons and show that observing the quantum melting should be within grasp once one is able to form cold heteronuclear molecules. Close to the melting, we can not conclude on the existence of a supersolid phase due to an insufficient overlap of our variational Bijl-Jastrow Ansatz with the actual ground state.
[hal-00017852] Evidence for Luttinger liquid behavior in crossed metallic single-wall nanotubes
Date: 25 Jan 2006 - 16:28
Desc: Experimental and theoretical results for transport through crossed metallic single-wall nanotubes are presented. We observe a zero-bias anomaly in one tube which is suppressed by a current flowing through the other nanotube. The phenomenon is shown to be consistent with the picture of strongly correlated electrons within the Luttinger liquid model. The most relevant coupling between the nanotubes is the electrostatic interaction generated via crossing-induced backscattering processes. Explicit solution of a simplified model is able to describe qualitatively the observed experimental data with only one adjustable parameter.
[hal-01146214] Non-Fermi liquid manifold in a Majorana device
Date: 27 Apr 2015 - 22:39
Desc: We propose and study a setup realizing a stable manifold of non-Fermi liquid states. The device consists of a mesoscopic superconducting island hosting $N \ge 3$ Majorana bound states tunnel-coupled to normal leads, with a Josephson contact to a bulk superconductor. We find a nontrivial interplay between multi-channel Kondo and resonant Andreev reflection processes, which results in the fixed point manifold. The scaling dimension of the leading irrelevant perturbation changes continuously within the manifold and determines the power-law scaling of the temperature dependent conductance.
Autres contacts
Ecole Normale Supérieure (Paris-Ulm)
Bâtiment de Physique
1er étage - pièces D17-D13
24, rue Lhomond
75205 PARIS CEDEX 13