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Supraconductivité à l’interface d’oxydes

Jérôme Lesueur

Mardi 25 septembre 14h

En 2004, Ohtomo et Hwang ont découvert que l’interface entre deux isolants LaAlO3 et SrTiO3 était ... conductrice, avec une très haute mobilité. Quelques années plus tard, une équipe de Genève montre qu’elle est même supraconductrice, et que l’on peut moduler ses propriétés à l’aide d’une tension de grille. Ce gaz bidimensionnel d’électrons supraconducteur (S-2DEG) est l’une des manifestations des propriétés fascinantes des interfaces d’oxydes, qui présentent des états électroniques complètement différents des états de volume.

Nous avons pour notre part découverts que l’interface LaTiO3/SrTiO3 est également supraconductrice, et montré, grâce à des mesures de magnétorésistance à très haut champ et à une modélisation self-consistante du puits quantique, que la supraconductivité, est intimement liée à la présence de porteurs très mobiles dont on peut faire varier la densité électrostatiquement.

La possibilité unique de moduler la densité superfluide de façon continue à l’aide d’une simple tension de grille ouvre de nombreuses perspectives. Comme exemple, nous présenterons des résultats récents sur l’étude de la transition de phase quantique vers l’état isolant. Nous montrerons également qu’il est possible de moduler le couplage spin-orbite, et d’accéder peut-être à un régime de supraconductivité non-conventionnelle grâce à l’effet Rashba.