Note ABES Quantum transport in two-dimensional systems : artificial intelligence applied to material science Transport quantique dans les systèmes bidimensionnels : intelligence artificielle appliquée à la science des matériaux Physique mésoscopique Gaz d'électrons bidimensionnel Microscopie à grille locale Désordre Hétérostructure Points de contacts quantiques Deep learning Intelligence artificielle Mesoscopic physics Two-dimensional electron gas Scanning gate microscopy Disorder Heterostructure Quantum point contacts Deep learning Artificial intelligence 537.5 620.5 Hétérostructures Gaz d'électrons Transport quantique Les hétérostructures représentent l'un des dispositifs les plus largement utilisés pour générer un gaz d'électrons bidimensionnel (2DEG). Cependant, les propriétés exactes de transport des électrons au sein de tels dispositifs ne sont pas complètement contrôlables et prévisibles. Cela est principalement dû à la présence de dopants ionisés, nécessaires à la création du gaz d’électrons, qui impactent le mouvement des électrons par le biais d'interactions coulombiennes, entraînant ainsi un potentiel de désordre. Dans cette étude, nous introduisons une méthode pour déterminer ce désordre en utilisant des données de transport locales obtenues à partir d'expériences de microscopie à grille locale (SGM). La correspondance entre les données capturées dans une image SGM et le potentiel de désordre est réalisée grâce à l'utilisation d'un algorithme de deep learning. Nous avons démontré que ce problème inverse peut être résolu, et avons déterminé le potentiel de désordre au sein d'une véritable hétérostructure expérimentale. Dans ce manuscrit, nous présentons en détail la méthodologie employée, la rendant ainsi reproductible pour d'autres dispositifs. Heterostructures represent one of the most widely employed devices for generating a two-dimensional electron gas (2DEG). However, the precise transport properties of electrons within such devices remain neither completely controllable nor predictable. This is mainly due to the presence of randomly located ionized dopants, that are necessary for creating the electron gas. However, due to the Coulombic interactions, the electron motion is impacted, which results in a disorder potential. In this study, we introduce a method to determine this disorder potential using local transport information obtained from scanning gate microscopy (SGM) experiments. The mapping between the data captured in an SGM image and the disorder potential is achieved through the utilization of a deep learning algorithm. We have demonstrated that this inverse problem can be solved, and we have been able to determine the disorder potential within a real experimental heterostructure. In this manuscript, we detail the employed methodology, making it replicable for other devices. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 11466737 Université de Strasbourg Strasbourg 2024-12-31 https://theses.hal.science/tel-04587155 application/pdf 16878988 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2023/PERCEBOIS_Gaetan_2023_ED182.pdf http://www.theses.fr/2023STRAE033/abes https://theses.hal.science/tel-04587155 https://theses.hal.science/tel-04587155 Percebois Gaëtan 1997-06-28 FR 274115085 1208013367H 21700613 4200002 https://theses.fr/2023STRAE033 2023STRAE033 https://doi.org/10.70675/c32ea9edze333z4de6z900az5571678f3344 2023-09-29 Physique de la matière condensée Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Weinmann Dietmar MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 087647540 Thalmann Fabrice MADS_PRESIDENT_DU_JURY 177979666 Hertel Riccardo MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 180620185 Sellier Hermann MADS_MEMBRE_DU_JURY_2 071541675 Ares Natalia MADS_RAPPORTEUR_1 17972164X Marquardt Florian MADS_RAPPORTEUR_2 241561019 École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 182 156500019 Institut de physique et chimie des matériaux (Strasbourg) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 151842973 93794 ddc:530 ddc:620 Weinmann Dietmar Thalmann Fabrice Hertel Riccardo Sellier Hermann Ares Natalia Marquardt Florian École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....) Institut de physique et chimie des matériaux (Strasbourg) PDF 11466737