Mode de Higgs dans les hétéro-jonctions supraconductrices

Le développement des technologies THz durant les dix dernières années a permis la détection directe du mode de Higgs dans les supraconducteurs. Dans cette thèse nous proposons d'étudier théoriquement le transport de trois systèmes d'hétéro-jonctions supraconductives présentant des signatures du mode de Higgs. Nous avons dans un premier étudier la possibilité d'exciter le mode de Higgs dans un supraconducteur propre (en l'absence d'impureté) à l'aide d'une irradiation THz. Ce problème est toujours discuté à l'heure actuelle, plusieurs résultats contradictoires prédisant la possibilité et l'impossibilité d'exciter le mode. Nous avons démontré dans cette thèse que cette excitation était possible en présence d'un mécanisme de dépariement des paires de Cooper. En l'absence d'un tel mécanisme le mode de Higgs est identiquement nul dans un système propre. Ensuite, nous avons montré dans une approche quasi-classique qu'il existait une signatures résonante du mode de Higgs dans le courant ac d'une jonction tunnel propre NIS, le mode de Higgs étant lui-même résonant à la fréquence égale au gap supraconducteur. Pour continuer notre étude des systèmes propres, nous nous sommes intéressé à une jonction balistique NSN dans le formalisme de Floquet. Aux interfaces NS il est connu qu'un électron peut être réfléchi en un trou par le mécanisme de réflexion d'Andreev. L'interaction de cet effet avec la présence du mode de Higgs produit une signature de ce dernier dans la conductance différentielle de la jonction sous la forme d'un plateau. Le dernier système que nous avons étudié était une jonction Josephson. L'interaction entre le mode de Higgs et l'effet Josephson produit de nombreux effets détectables dus au mode de Higgs : un pic de courant dc, un courant ac en l'absence de différence de tension dans la jonction ou encore la présence de pics dans le courant ac, produit de l'interaction entre le mode de Higgs et le transport assisté par photon.