L'effet Kondo : perspectives d'applications en technologie quantique

Schéma du circuit de Kondo à trois canaux de charge présenté dans l'article « Conduction thermoélectrique dans les circuits de Kondo à trois canaux de charge », publié dans la revue Physical Review Letters en 2020 (Physical Review Letters 125, 026801 (2020)). (Photo : TL)

L'effet Kondo est un phénomène physique particulier observé dans les métaux dopés avec des atomes magnétiques. Contrairement au comportement habituel des métaux purs, où la résistivité électrique diminue avec la température, dans les systèmes contenant des impuretés magnétiques, la résistivité électrique augmente lorsque la température diminue.

Ce phénomène est dû à l'interaction magnétique entre le spin des électrons de conduction et celui des centres d'impuretés. Bien que cet effet ait été observé expérimentalement dès 1934, ce n'est qu'en 1964 que le physicien japonais Jun Kondo en a fourni une explication théorique convaincante, donnant ainsi son nom à l'effet.

L'effet Kondo de la charge électrique a été proposé pour la première fois dans des modèles théoriques par Flensberg, Matveev et Furusaki entre 1993 et 1995. Au Vietnam, des recherches théoriques sur cet effet ont été menées par le Dr Nguyen Thi Kim Thanh, de l'Institut de physique (Académie vietnamienne des sciences et technologies), en collaboration avec le professeur Mikhail Kiselev, du Centre international de physique théorique Abdus Salam.

Une avancée expérimentale majeure a eu lieu en 2015, lorsque l'équipe du professeur Frédéric Pierre à l'Université Paris-Saclay a réussi à confirmer expérimentalement l'effet Kondo de charge. Cette avancée a non seulement consolidé les bases théoriques, mais a également ouvert la voie à l'étude de variantes plus complexes, telles que l'effet Kondo multicanal, où un degré de liberté quantifié (spin ou charge) est associé simultanément à plusieurs électrodes indépendantes.

En 2017, lors de la conférence internationale « Nanophysique : des fondements aux applications – le retour », qui s'est tenue à Quy Nhon, au Vietnam, la docteure Nguyen Thi Kim Thanh a eu l'opportunité de rencontrer et de discuter directement avec le professeur Frédéric Pierre. Ce dernier y a présenté les derniers résultats concernant l'effet Kondo de charge à trois canaux, un phénomène très complexe en physique du solide. À cette époque, des modèles théoriques pour le cas à deux canaux avaient déjà été publiés, et la docteure Kim Thanh s'est montrée particulièrement intéressée par le développement d'un modèle théorique pour le cas à trois canaux.

Cette collaboration de recherche a abouti à la publication d'un article intitulé « Conduction thermoélectrique dans les circuits de Kondo à trois canaux » dans la revue Physical Review Letters (n° 125, page 026801, 2020). Cet article s'inscrit dans le cadre du projet de recherche « Conduction électronique hors équilibre à travers des systèmes de points quantiques en régime de Kondo » (code 103.01-2020.05), financé par la Fondation Nafosted, et contribue à approfondir la compréhension de la conduction quantique et des effets de forte corrélation dans les systèmes nanométriques.

D'après les scientifiques, l'effet Kondo est fondamental en physique. Il a toujours suscité un vif intérêt car il permet d'étudier les propriétés électroniques de nombreux matériaux où l'interaction entre les électrons est particulièrement forte. De plus, l'étude théorique des problèmes liés à l'effet Kondo confirme et développe des méthodes de recherche importantes pour résoudre d'autres problèmes à plusieurs corps.

Ces travaux de recherche présentent non seulement une valeur fondamentale en physique théorique, mais ouvrent également des perspectives d'applications pratiques dans le domaine des technologies quantiques. Ils témoignent clairement de l'importance de la recherche fondamentale et reconnaissent simultanément les contributions exceptionnelles des scientifiques vietnamiens à la physique moderne.

Le ministre des Sciences et des Technologies a décerné le prix Ta Quang Buu 2024 (prix principal) à Mme Nguyen Thi Kim Thanh, de l'Institut de physique de l'Académie vietnamienne des sciences et des technologies, auteure principale de l'excellent article scientifique intitulé « Transport thermoélectrique dans un circuit Kondo à trois canaux » (TKT Nguyen et MN Kiselev, 2020). Cet article a été publié dans Physical Review Letters, vol. 125, n° 026801.

BICH LIEN

Source : https://nhandan.vn/hieu-ung-kondo-trien-vong-ung-dung-cho-cong-nghe-luong-tu-post925883.html