TERC3 - Tremplin-ERC

Thermoélectricité fondamentale avec des circuits mésoscopiques – FunTheme

Résumé de soumission

Il est maintenant bien établis que l'amplitude de la conductance électrique est déterminée par des constantes fondamentales. Ces unités naturelles sont le rapport de la charge élémentaire au carré sur la constante de Planck, connues en tant que quantum de conductance. Lorsque des charges se déplacent dans un système mésoscopique, la conductance électrique ne prend pas de valeurs arbitraires. Elle est quantifiée en ces unités naturelles, reflétant le principe de Landauer qui dit que la conduction est un problème de transmission. Les conductions thermiques et thermoélectriques sont également quantifiées en des unités naturelles, toutes deux exprimées en fonction de constantes fondamentales de la nature. Jusqu'à aujourd'hui il n'existe cependant pas de démonstration expérimentale que le transport thermoélectrique est quantifié en terme de ces unités naturelles. Nous proposons de développer une architecture polyvalente pour mesurer l'amplitude absolue des coefficients de transport thermoélectrique dans des circuits mésoscopiques.Nous utiliserons l'état de l'art des outils fournis par les circuits mésoscopiques, qui ont été développé pour contrôler et mesurer très précisément les degrés de liberté électronique, tels que les contacts ponctuels quantiques et les boites quantiques fabriqués dans des gaz bidimensionnels d'électrons formés dans des hétérostructures semiconductrices. Un des points fort du dispositif est l'utilisation de thermomètres primaires locaux qui mesurent directement la distribution de Fermi-Dirac afin d'extraire le gradient de température électronique. L'objectif premier est de mesurer le quantum de réponse thermoélectrique d'un contact ponctuel quantique qui conducteur quantique idéal, comme cela a été fait précédemment pour les conductances électriques et thermiques. L'architecture proposée permettra d'accéder par la suite à des problématiques de thermodynamique quantique (qui émerge lorsque les fluctuations quantiques sont comparables aux fluctuations thermiques) dans des systèmes avec un très grand niveau de contrôle et jusqu'à l'électron unique.

Coordination du projet

MATTHIEU DELBECQ (Laboratoire Pierre Aigrain)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

LPA Laboratoire Pierre Aigrain

Aide de l'ANR 147 420 euros
Début et durée du projet scientifique : décembre 2017 - 18 Mois

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