Contrôle optique des spins électroniques et nucléaires dans un nano-objet unique : vers le développement de nano-mémoires et d'applications en imagerie

Les boites quantiques semiconductrices, confine dans les trois directions de l’espace, ont une structure electronique proche de celle d’un atome. Une excitation lumineuse y cree des etats hors equilibre entrainant l’emission des differents etats de charge. Ce travail porte sur l’etude de boites quantiques GaAs/AlGaAs produites par une methode d’epitaxie par jet moleculaire modifiee sur un substrat de GaAs (111) inserees dans une structure de type diode. La premiere partie porte sur la separation des differents etats de charge dans une boite unique par la tension appliquee puis leur identification compte tenu de l’echange coulombien et de leurs proprietes magneto-optiques. Une deuxieme partie porte sur l’interaction hyperfine des trous avec le champ nucleaire. Un modele d’Hamiltonien effectif est propose pour cette interaction. Des phenomenes de bistabilite, en champ magnetique, de la polarisation des spins nucleaire et electronique sont mis en evidence.