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SUMMARY:Soutenance de Thèse par Nicholas GALLEGO-LACEY (CEA-Irig/Pheliqs)
DESCRIPTION:Dynamique de spin singulet-triplet dans des boîtes quantiques à trous en germanium planaire\nRésumé : \nLes technologies quantiques connaissent un développement rapide\, largement porté par les perspectives offertes par l’informatique quantique. Contrairement aux ordinateurs classiques\, les ordinateurs quantiques exploitent des phénomènes quantiques tels que la superposition et l’intrication\, offrant potentiellement une augmentation considérable de la puissance de calcul. Cependant\, la conception de systèmes physiques capables de stocker et de manipuler l’information quantique de manière fiable demeure un défi majeur. Aujourd’hui\, plusieurs plateformes physiques sont étudiées pour l’informatique quantique\, notamment les circuits supraconducteurs\, les ions piégés\, les atomes neutres et les boîtes quantiques semiconductrices. Depuis la proposition des qubits de spin dans les semiconducteurs par Loss et DiVincenzo en 1998\, les boîtes quantiques se sont imposées comme une plateforme prometteuse pour l’étude et le contrôle des états quantiques. Plus récemment\, les spins de trous confinés dans des hétérostructures contraintes Ge/SiGe ont suscité un intérêt considérable en raison de leur fort couplage spin-orbite\, qui permet un contrôle rapide des qubits entièrement électrique\, ainsi que de leur compatibilité avec les technologies de fabrication des semiconducteurs existantes\, offrant ainsi des perspectives prometteuses pour leur montée en échelle. Cette thèse porte sur l’étude des systèmes à spin de trou réalisés dans des boîtes quantiques planaires Ge/SiGe et explore la nature des états quantiques pertinents pour les architectures de qubits de spin singulet–triplet et de type Loss–DiVincenzo. Dans ce but\, un procédé de nanofabrication a été développé afin de réaliser des dispositifs définis électrostatiquement fonctionnant dans le régime de quelques trous\, incluant des architectures à plusieurs boîtes quantiques intégrant des capteurs de charge. Les propriétés électroniques et de spin de ces dispositifs ont été caractérisées à l’aide de la réflectométrie radiofréquence par détection de charge. Les mesures obtenues mettent en évidence le lien étroit entre les procédés de fabrication et les performances des dispositifs\, soulignant l’importance de techniques de fabrication optimisées pour la réalisation de systèmes de boîtes quantiques de haute qualité. Un axe central de cette thèse a été l’étude de la relaxation des états quantiques pertinents pour la lecture des qubits de spin. À l’aide de mesures résolues en temps\, les dynamiques de relaxation et leur anisotropie ont été étudiées\, révélant une forte dépendance des temps de relaxation à l’orientation dans le plan du champ magnétique appliqué. Ces observations mettent en lumière le rôle essentiel du couplage spin-orbite et de l’anisotropie des facteurs g dans la détermination de la durée de vie des états quantiques. Les résultats apportent un éclairage direct sur les mécanismes de relaxation des spins de trous et montrent que la durée de vie des états de spin peut être modulée par l’orientation du champ magnétique\, avec des perspectives d’optimisation supplémentaires grâce à l’ingénierie du tenseur g. Enfin\, ces résultats suggèrent qu’une compréhension détaillée du tenseur g permet d’identifier les orientations optimales du champ magnétique maximisant la fidélité de lecture des qubits de spin et améliorant leurs performances globales​.​ \n_ \nATTENTION ! L’accès du site CEA nécessite une autorisation d’accès préalable. Merci de contacter à l’avance l’organisateur : Vivien Schmitt​
URL:https://sfp-alpes.fr/event/soutenance-de-these-par-nicholas-gallego-lacey-cea-irig-pheliqs/
LOCATION:CEA – Salle de Séminaire IRIG (1005 – 445)\, 17\, avenue des Martyrs\, Grenoble\, France
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ORGANIZER;CN="IRIG - CEA":MAILTO:irig.communication@cea.fr
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SUMMARY:Natali PLANK (School of Chemical and Physical Sciences and the MacDiarmid Institute for Advanced Materials and Nanotechnology\, Victoria University of Wellington\, New Zealand)
DESCRIPTION:Nanowire and carbon nanotube device structures for Biosensors and Artificial Neural Networks\nRésumé : \nCarbon nanotube (CNT) networks offer a particularly attractive platform due to their simple fabrication\, tunable electronic properties\, and ability to be interrogated through multiple electrical contacts on a single chip [1]. Functionalised carbon nanotube and graphene field effect transistors (CNTFETs and GFETs) have been used as the active channel in biosensors\, with the future promise of lab-on-a-chip diagnostics strongly motivating the research [2]. The ability to effectively sense analytes depends on multiple factors\, the conductivity of the platform [3]\, the robustness of the functionalisation and the selectivity and function of the receptor [4]. \nCarbon nanotubes also offer an interesting base platform for neuromorphic computing via physical reservoirs. Physical reservoir computing exploits the intrinsic dynamics of complex materials to perform temporal information processing with low power consumption and minimal training requirements. Disordered networks of memristive nanowires have emerged as promising neuromorphic architectures\, as they can host large numbers of nonlinear junctions that collectively generate rich spatiotemporal dynamics [5-7]. \nHere I will present our recent work on the development of the CNTFET and GFET platforms with aptamers and insect odorant receptors and the different challenges and device constraints we have encountered. I will also present our work on the development of the CNT platform for physical reservoir computing applications. \n[1]      Topinka\, M. A\, et al. Nano Lett. 2009 9\, 1866–1871 \n[2]      T An et al\, Lab Chip\, 2010\,10\,2052-2056 \n[3]      M Thanihaichelvan M\, et al\, Biosensors and Bioelectronics\, 2019\, 130\, 408-413 \n[4]      Nguyen et al.\, Nanomaterials\, 2021 11 (9)\, 2280 \n[5]      Milano\, G\, et al. Nat. Mater. 2022\, 21 (2)\, 195–202. \n[6]      Kotooka\, T.\, et al. Thermally Stable Ag 2 Se Nanowire Network as an Effective In-Materio Physical Reservoir Computing Device. 2024\, 2400443\, 1–10.  \n[7]      Zhu\, R.\, et al Online Dynamical Learning and Sequence Memory with Neuromorphic Nanowire Networks. Nat. Commun. 2023\, 14 (1)\, 6697.  \n\nShort Bio/CV\nDr Natalie Plank is Deputy Director for Commercialisation and Industry Engagement and an Associate Professor in Physics in the School of Chemical and Physical Sciences at Victoria University of Wellington. Natalie completed a BSc (Hons) in Astrophysics at The University of Edinburgh before doing an MSc in Microelectronics. She then completed her PhD on the functionalisation of carbon nanotubes for molecular electronics with Rebecca Cheung also at The University of Edinburgh. \nNatalie’s research interests are in the area of nanomaterial device fabrication and the characterisation of novel materials. Her current work focuses on nanomaterial device platforms for sensing technology and artificial neural networks. She is interested in carbon nanotubes and ZnO nanowires for nanowire transistor applications and in particular the ability to functionalise the nanomaterial channels with specific biomarkers or memristive molecules. Natalie’s core interests are in low cost fabrication techniques which allow for high throughput of devices whilst maintaining the particular material properties of the unique nanowire system. \n_ \nContact : deborah.verger@grenoble-inp.fr
URL:https://sfp-alpes.fr/event/natali-plank-school-of-chemical-and-physical-sciences-and-the-macdiarmid-institute-for-advanced-materials-and-nanotechnology-victoria-university-of-wellington-new-zealand/
LOCATION:LMGP – salle des séminaires\, Grenoble INP -Phelma 3 parvis Louis Néel\, Grenoble\, 38054\, France
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