Etats liés dans les supraconducteurs révélés par effet tunnel Josephson – JOSPEC

La compétition locale de l'état fondamental supraconducteur avec un potentiel d'échange ou de Coulomb, à l'échelle nanométrique, ouvre un champ de la physique extrêmement riche, qui inclut les états de Shiba ou des états nouveaux de type Majorana. Ces derniers sont considérés comme des systèmes prometteurs pour la réalisation de calcul quantique tolérant aux erreurs. En combinant les approches expérimentales de nos deux groupes, ce projet commun vise à répondre à des questions fondamentales sur l'interaction locale entre magnétisme et supraconductivité. En particulier, nous chercherons des signatures d'états topologiques dans des nanostructures magnétiques à la surface de supraconducteurs de type I. Le groupe de Berlin a une grande expérience en Microscopie et Spectroscopie à Effet Tunnel (STM/STS) d'états liés au voisinage de nanostructures magnétiques sur un substrat supraconducteur, en forte complémentarité avec l'expertise de l'équipe grenobloise en transport nano-électronique quantique. Cette complémentarité va permettre aux deux équipes de mettre en place conjointement la technique de Microscopie à Effet Tunnel Josephson et d'ainsi révéler les variations du paramètre d'ordre supraconducteur à l'échelle atomique, au voisinage d'adatomes magnétiques individuels, d'îlots de quelques atomes, de nanofils et de molécules magnétiques. Nous allons ensuite coupler un champ microonde dans le STM, de manière à combiner au même endroit des spectroscopies tunnel haute résolution avec des mesures de pas de Shapiro. A partir de la connaissance croisée de la densité d'états locale, du courant critique Josephson et de sa réponse à une excitation microonde, nous chercherons la signature d'états topologiques dans un supraconducteur.