Transition Supraconducteur-Isolant

Mon activité principale concerne la compréhension de la Transition Supraconducteur-Isolant. Nous menons une étude approfondie de cette transition sur un système modèle, le NbSi en couches ultra-minces, à très basse température (<100 mK). Le but est de mesurer les lois d’échelle qui régissent les Transitions de Phase Quantiques de ce système, de sonder en détail les mécanismes mis en jeu ainsi que la nature microscopique (fermionique ou bosonique) des phases en présence. Nous nous sommes en particulier attachés à qualifier les effets et la nature du désordre et avons montré l’existence d’une phase métallique exotique, non prévue par la théorie dans ces films minces.

Une collaboration avec Julien Delahaye et Thierry Grenet (Institut Néel, Grenoble) a par ailleurs permis de mettre en évidence le comportement vitreux de ces systèmes lorsqu’ils sont très isolants.

Quelques publications associées :

  • Overactivated transport in the localized phase of the superconductor-insulator transition , V. Humbert, M. Ortũno, A. M. Somoza, L. Bergé, L. Dumoulin, C. A Marrache-Kikuchi, Nature Comm., 12, 6733, 2021. PDF
  • Electron glass effects in amorphous NbSi films, J. Delahaye et al., SciPost, 8, 56, 2020 PDF
  • Dissipative phases across the superconductor-to-insulator transition, F. Couëdo, O. Crauste, A.A. Drillien, V. Humbert, L. Bergé, C.A. Marrache-Kikuchi, L. Dumoulin, Scientific Report, 6, 35834, 2016 PDF
  • Observation of thermally activated glassiness and memory dip in a-NbSi insulating thin films, J. Delahaye, T. Grenet, C.A. Marrache-Kikuchi, A.A. Drillien, L. Bergé, Europhys. Lett., 106, 67006, 2014 PDF
  • Destruction of superconductivity in disordered materials : a dimensional crossover, O. Crauste, F. Couëdo, L. Bergé, C.A. Marrache-Kikuchi, L. Dumoulin, Phys. Rev. B, 90, 060203, 2014 PDF
  • Effect of annealing on the superconducting properties of a-NbSi thin films , O. Crauste, A. Gentils, F. Couëdo, Y. Dolgorouky, L. Bergé, S. Collin, C.A. Marrache-Kikuchi, L. Dumoulin, PRB, 87, 144514, 2013 PDF
  • Thickness-tuned superconductor-insulator transitions under magnetic field in a-NbSi, C.A. Marrache-Kikuchi, et al., Phys. Rev. B, 78, 144520, 2008 PDF
  • Observation of the Nernst signal generated by fluctuating Cooper pairs, A. Pourret, H. Aubin, J. Lesueur, et al., Nat. Phys., 2, 683-686, 2006 PDF