Laboratoire Pierre Aigrain

LPA

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Université Paris Diderot, CNRS, UPMC

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

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

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

Théorie

- Propriétés électroniques des nano-objets

- Systèmes fortement corrélés et mésoscopiques : effet Hall quantique fractionnaire, liquides de Luttinger, magnétisme en basses dimensions

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-01307113] Anomalous metallic state in quasi-two-dimensional BaNiS2

Date: 11 Nov 2024 - 16:05

Desc: We report on a systematic study of the thermodynamic, electronic, and charge transport properties of high-quality single crystals of BaNiS2, the metallic end member of the quasi-two-dimensional BaCo1−xNixS2 system characterized by a metal-insulator transition at xcr=0.22. Our analysis of magnetoresistivity and specific heat data consistently suggests a picture of compensated semimetal with two hole bands and one electron band, where electron-phonon scattering dominates charge transport and the minority holes exhibit, below ∼100 K, a very large mobility, μh∼15000cm2V−1s−1, which is explained by a Dirac-like band. Evidence of unconventional metallic properties is given by an intriguing crossover of the resistivity from a Bloch-Grüneisen regime to a linear-T regime occurring at 2 K and by a strong linear term in the paramagnetic susceptibility above 100 K. We discuss the possibility that these anomalies reflect a departure from conventional Fermi-liquid properties in presence of short-range AF fluctuations and of a large Hund coupling.

[hal-02318677] Volkov-Pankratov states in topological heterojunctions

Date: 17 Oct 2019 - 13:22

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[hal-02318680] Observation of Volkov-Pankratov states in topological HgTe heterojunctions using high-frequency compressibility

Date: 17 Oct 2019 - 13:23

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[cea-01486062] Electron quantum optics in ballistic chiral conductors

Date: 9 Mar 2017 - 16:11

Desc: The edge channels of the quantum Hall effect provide one dimensional chiral and ballistic wires along which electrons can be guided in an optics-like setup. Electronic propagation can then be analyzed using concepts and tools derived from optics. After a brief review of electron optics experiments performed using stationary current sources which continuously emit electrons in the conductor, this paper focuses on triggered sources, which can generate on-demand a single particle state. It first outlines the electron optics formalism and its analogies and differences with photon optics and then turns to the presentation of single electron emitters and their characterization through the measurements of the average electrical current and its correlations. This is followed by a discussion of electron quantum optics experiments in the Hanbury-Brown and Twiss geometry where two-particle interferences occur. Finally, Coulomb interactions effects and their influence on single electron states are considered.

[ensl-00424257] Plasmon scattering approach to energy exchange and high frequency noise in nu=2 quantum Hall edge channels

Date: 14 Oct 2009 - 17:23

Desc: Inter-edge channel interactions in the quantum Hall regime at filling factor nu= 2 are analyzed within a plasmon scattering formalism. We derive analytical expressions for energy redistribution amongst edge channels and for high frequency noise, which are shown to fully characterize the low energy plasmon scattering. In the strong interaction limit, the predictions for energy redistribution are compared with recent experimental data and found to reproduce most of the observed features. Quantitative agreement can be achieved by assuming 25 % of the injected energy is lost towards other degrees of freedom, possibly the additional gapless excitations predicted for smooth edge potentials.