STAGE Unveiling topological protection of edge states via current

Date de mise à jour de l’offre

Laboratoire de Physique des Solides :

Le laboratoire est une unité mixte de recherche de l’Université Paris-Sud et du CNRS : l’UMR 8502. Elle dépend principalement de l’Institut de Physique du CNRS, et de la section 28 du Conseil National des Universités. Il associe enseignants-chercheurs et chercheurs, expérimentateurs et théoriciens (une centaine de personnes) et accueille de nombreux étudiants et visiteurs (plus de soixante). Le soutien à la recherche est assuré par une soixantaine d’ingénieurs, techniciens et administratifs.

Description de la mission

When a nanowire is connected to two superconductors (S), a supercurrent can flow, carried by Andreev bound states made of correlated electron- and hole-like quasiparticles. In the presence of spin-orbit interaction, the supercurrent can be carried by topologically protected edge states insensitive to disorder, which are a manifestation of a non-trivial topological phase, a new state of matter recently predicted but still elusive to experiments.
In the mesoscopic physics group, we have demonstrated experimentally that 1D edge states exist in Bismuth nanowires, which possess a strong spin-orbit interaction. Thus, we propose to detect the topological nature of those states via the supercurrent fluctuations. Indeed, we have shown theoretically that protected edge states should be responsible for strong fluctuations of the supercurrent which disappear for a non-topological state.
The internship work aims to develop a new very sensitive noise measurement set-up on a dilution refrigerator. This will allow us to measure such fluctuations in an existing sample. In addition, new samples will be fabricated to investigate different limits, from the short to the long junction compared to the superconducting length. Finally, we want to investigate the effect of the orientation of the magnetic field, which also contains clear signatures of the topological protection.

Profil recherché

Bon niveau en physique quantique et matière condensée

Niveau de qualification requis

Bac + 4/5 et +
  • Employeur
    Laboratoire de Physique des Solides
  • Secteur d’activité de la structure
    Enseignement - Formation - Recherche
  • Effectif de la structure
    De 51 à 250 salariés
  • Site internet de la structure
    https://www.lps.u-psud.fr
  • Type de stage ou contrat
    Stage pour lycéens et étudiants en formation initiale
  • Date prévisionnelle de démarrage
  • Durée du stage ou contrat
    Plus de 4 mois et jusqu'à 6 mois
  • Le stage est-il rémunéré ?
    Oui
  • Niveau de qualification requis

    Bac + 4/5 et +
  • Lieu du stage
    Laboratoire de Physique des Solides, UMR 8502 Bâtiment 510, Université Paris Sud
    91405 ORSAY
  • Accès et transports
    RER B le guichet ou Orsay