Postdoc partagé au LPEM-ESPCI Université PSL et INSP-Sorbonne Université

Depuis la découverte de la supraconductivité dans des matériaux véritablement bidimensionnels, à savoir une seule couche atomique de Pb sur une surface de Si (111) [1], l’intérêt pour l’exploration des supraconducteurs bidimensionnels a augmenté. En fait, les états bidimensionnels, qui résident souvent sur des surfaces ou des interfaces, peuvent constituer un terrain de jeu intéressant pour élargir les connaissances sur la supraconductivité. En particulier, la présence d’une surface ou d’une interface assure la rupture de la symétrie d’inversion hors plan. Cette rupture de symétrie, si elle s’accompagne d’un fort couplage spin-orbite, peut conduire à la levée de la dégénérescence du spin et au verrouillage spin-impulsion via l’effet Rashba [2]. Une forte interaction spin-orbite a des conséquences fondamentales sur la fonction d’onde supraconductrice. Au lieu d’une pure fonction d’onde s singulet, les paires de Cooper acquièrent un mélange de composants singulet et triplet [3] et le verrouillage de l’impulsion de spin peut aider l’état supraconducteur à persister en présence d’un champ magnétique d’échange, et ainsi en direct. contact avec un ferromagnétique, qui tend normalement à détruire la supraconductivité [4]. La combinaison de la supraconductivité, du couplage spin-orbite et du ferromagnétisme devrait être l’une des meilleures méthodes d’ingénierie de la supraconductivité topologique [5,6]. Il s’agit d’une nouvelle phase fascinante de la mécanique quantique, d’un fort intérêt tant du point de vue de la recherche fondamentale que des applications puisqu’elle est considérée comme une plateforme prometteuse pour l’informatique quantique en raison d’un effet de décohérence fortement réduit grâce à une protection topologique.

Dans ce domaine de recherche fascinant, le poste postdoctoral se concentre sur l’étude de deux classes de matériaux où la supraconductivité 2D rencontre une forte interaction spin-orbite : i) des couches atomiques uniques, constituées d’éléments métalliques lourds, sur des semi-conducteurs où la supraconductivité est induite par effet de proximité et ii) Gaz électroniques 2D à la surface de KTaO3.