Soutenance de thèse de Ugur YILMAZ

Jonction Josephson,CAN,SQUID,asynchrone,signaux mixtes,

Résumé :
L'électronique supraconductrice numérique basée sur l'architecture SFQ (Single Flux Quantum) permet la réalisation d'opérations logiques en manipulant un quantum de flux magnétique  Φ0 (h/2e = 2.07 mV.ps) qui est propagé, stocké ou libéré sous forme d'une impulsion de tension de quelques picosecondes dont l'aire est quantifiée.
Cette électronique de rupture permet des opérations logiques dont l'énergie de commutation est de l'ordre de 10^-19 J, à des fréquences de l'ordre de 40 à 100 GHz, sous condition d'une technologie de fabrication disposant d'une tension critique RNIC suffisamment élevée. Ce document présente une architecture de convertisseur analogique-numérique (CAN) supraconducteur flexible, utilisée pour numériser des signaux à basse fréquence avec une grande dynamique et une sensibilité quantique. Une nouvelle architecture de HSQUID (Hybrid Superconducting QUantum lnterference Device) asynchrone à signaux mixtes est présentée et étudiée expérimentalement dans un cryogénérateur Gifford McMahon à 4,2K.
La sortie analogique du HSQUID asynchrone permet de mesurer l'évolution du signal entre les commutations numériques avec une sensibilité approximative de 10 µΦ0/√Hz, où Φ0 est le pas de quantification du SQUID asynchrone. La dynamique, les marges de polarisation ainsi que l'influence du bruit thermique sont présentées pour cette architecture reposant sur deux type de comparateurs supraconducteurs. Une étude de la technologie Superconductor-Normal metal-Insulator-Superconductor (SNIS) de l'INRiM avec des nano-jonctions autoshuntées fabriquées avec la technique 3D Focused Ion Beam ( FIB) a été également réalisée en vue de concevoir des nano-comparateurs radiofréquence à haute efficacité énergétique.

Membres du jury :

• Mme Claire ANTOINE - CEA SACLAY : Rapporteure
• Mme Annick DÉGARDIN - Sorbonne Université : Rapporteure
• Mme Laurence MÉCHIN - CNRS : Examinatrice
• M. Gilles MICOLAU - Avignon Université : Examinateur
• M. Matteo FRETTO - INRIM : Examinateur
• M. Denis LE-JEUNE - ENSTA Bretagne : Examinateur
• M. Pascal FEBVRE - Université Savoie Mont Blanc : Invité
• M. Jean-Luc ISSLER - Centre National d'Etudes Spatiales : Invité