An atom, a molecule or a nanoparticle can form what is called a quantum dot, that is, an object so small that its electronic energy levels appear as discrete. Coupling such a nano-object to one or more macroscopic reservoirs (electrodes) can give rise to peculiar transport phenomena at low temperature (of charge, spin or energy) stemming from the quantum nature of electrons. I will review experimental works of our team from the past few years on single-quantum-dot-based devices, combining superconductivity, spin magnetism and charge quantization effects. I will then move to some recent results on thermal and thermoelectric effects in such devices.

Propriétés électroniques de jonctions à base de boîtes quantiques uniques

Un atome, une molécule ou encore une nanoparticule peuvent former ce que l’on appelle une boîte quantique, c’est-à-dire un objet suffisamment petit pour que ses niveaux d’énergie électroniques apparaissent discrets. Coupler un tel nano-objet à un ou plusieurs réservoirs macroscopiques (des électrodes) peut donner lieu à des phénomènes de transport à basse température (de charge, de spin ou d’énergie) qui révèlent la nature quantique des électrons. Je passerai en revue les travaux expérimentaux menés dans notre équipe ces dernières années sur des dispositifs à base de boîtes quantiques uniques, au croisement de la supraconductivité, du magnétisme de spin, et des effets de charge élémentaire. Je terminerai par une discussion de résultats récents sur les effets thermiques et thermoélectriques dans ces dispositifs.

Contact : clemens.winkelmann@neel.cnrs.fr