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Post-doctorant: supraconductivité topologique dans les canaux de bord hélicoïdaux du graphene (H/F)

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Informations générales

Référence : UPR2940-FLOPOI-028
Lieu de travail : GRENOBLE
Date de publication : mercredi 17 juin 2020
Type de contrat : CDD Scientifique
Durée du contrat : 12 mois
Date d'embauche prévue : 1 octobre 2020
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2648 €
Niveau d'études souhaité : Bac+5
Expérience souhaitée : Indifférent

Missions

Le graphene est un matériau 2D qui a attiré une attention considérable depuis sa découverte en 2005. Sa structure de band linéaire et sans gap a conduit à la découverte d'une multitude de nouvelles propriétés de transport électronique. De plus, la possibilité de fabriquer des dispositifs de très haute mobilité électronique dans lesquels les électrons se déplacent de façon balistique fait du graphène une plateforme idéale pour étudier des phénomènes de cohérence quantique dans de nombreuses configurations comme par exemple en régime d'effet Hall quantique ou en induisant un couplage à des électrodes supraconductrices.

Activités

Nos activités de recherche se focalisent sur un nouvel état topologique que notre groupe à récemment découvert dans le graphène : l'état isolant topologique de Hall quantique [1]. Cet état de Hall quantique inhabituel possède une paire de canaux de bord unidimensionnels, contra-propagatifs, appelés canaux de bord hélicoïdaux, qui peuvent servir de vecteur pour induire un état supraconducteur non-conventionnel lorsqu'ils sont couplés à des électrodes supraconductrices. L'objectif principal de ce projet est d'étudier les propriétés de transport quantique pour révéler la nature topologique de la supraconductivité induite par proximité, c'est-à-dire la présence d'excitations de Majorana, dans des dispositifs hybrides adaptés. Notre groupe a développé des méthodes de fabrication d'échantillons de graphène de haute mobilité et de dispositifs supraconducteurs à l'état de l'art.
L'objectif du projet de postdoc s'inscrit dans ce contexte et consiste à réaliser des mesures très basse température de transport quantique de jonctions Josephson et autres dispositifs supraconducteurs dans le régime d'isolant topologique de Hall quantique [2]. Il s'agira de faire des études pionnières pour mettre en évidence la supraconductivité topologique, études qui évolueront vers des manipulations cohérentes d'états liés supraconducteurs [3]. Le postdoc participera à la nano-fabrication d'échantillons, réalisera des campagnes de mesure suivies d'analyses de données, et participera à la supervision des doctorants et stagiaires.
[1] Helical quantum Hall phase in graphene on StrTiO3, L. Veyrat et al. Science 367, 781 (2020)
[2] Low temperature anomaly in disordered superconductors near Bc2 as a vortex glass properties. B. Sacépé et al. Nature Physics 48, 15 (2019)
[3]Tunable transmission of quantum Hall edge channels in split-gated graphene devices. K. Zimmermann, et al. Nature Communications 8:14983 (2017)

Compétences

Nous recherchons des candidats avec une formation solide en matière condensée ou physique quantique, ayant des expertises en nano-fabrication (idéalement d'échantillons de graphène haute-mobilité), en mesure quantique d'échantillons mésoscopiques. Une expertise en manipulation cohérente de systèmes à deux niveaux serait un plus.

Contexte de travail

Le postdoc fera partie de l'équipe QuNES, à l'Institut Néel, qui possède une forte expertise en nanoélectronique quantique. L'Institut NEEL est l'un des plus grands instituts de recherche nationaux français pour la recherche fondamentale en physique de la matière condensée enrichi d'activités interdisciplinaires aux interfaces avec la chimie, l'ingénierie et la biologie. Il est situé au cœur d'un environnement scientifique, industriel et culturel unique. Il fait partie de l'un des plus grands environnements de haute technologie d'Europe en micro et nanoélectronique, juste à côté des Alpes françaises.
Ce projet se fera en collaboration avec une équipe de théoriciens (Julia Meyer et Manuel Houzet du CEA Grenoble).

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