La navette de charge forcée par un voltage AC :un rectificateur nanomécanique
La navette de charge constitue un paradigme du transport nano-électromécanique. Il existe des prédictions qui montrent qu’une île de taille nanométrique libre d’osciller entre deux électrodes maintenues à une différence de voltage constante peut être accélérée par la fluctuation du nombre d’électrons. En effet la force électrique dépend de l’occupation de l’île, et cette occupation dépend de la position de l’île même. Si la dissipation est suffisamment faible, l’île commence à osciller avec une amplitude donnée, en transportant le même nombre d’électron par cycle. D’où le nom de navette de charge. Je discuterai brièvement comment caractériser ce nouveau type de transport de charge à l’aide de la statistique complète de comptage (Full Counting Statistics) [1]. Ensuite je considérerai l’effet d’une tension alternative [2]. La non linéarité intrinsèque du système donne lieu à plusieurs nouveaux effets. Le plus important est un effet de rectification du courant, dû au mouvement de l’île centrale. La dépendance en fréquence du courant rectifié montre des structures quand la fréquence du champ forçant est proche des valeurs rationnelles de la fréquence propre de l’oscillateur. Nos prédictions se comparent bien avec des résultats expérimentaux récents sur des nanopiliers de silicium [3].
[1] F. Pistolesi, Full Counting statistics of a charge shuttle, Phys. Rev. B 69, 245409 (2004).
[2] F. Pistolesi and R. Fazio, Charge shuttle as a nanomechanical rectifier, Phys. Rev. Lett. 94, 036806 (2005).
[3] D. Scheible et R. Blick, Silicon nanopillars for mechanical single-electron transport, Appl. Phys. Lett. 84, 4632 (2004).
LPMMC, Grenoble
