CEA
CNRS
Univ. Paris-Saclay

Service de Physique de l'Etat Condensé

Patrice ROCHE

Service de Physique de l'Etat Condensé

Groupe Nano-Electronique (GNE)  / Nanoelectronics Group (GNE)

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Fonctions

Septembre 2019 - présent Chef de Service du SPEC (Le SPEC est un service de ~150 personnes, dont ~100 permanents)
2015 - présent Directeur adjoint de l’UMR 3680 (SPEC)
Octobre 2011 - Août 2019 Chef de Service adjoint du SPEC
2017 - Août 2019 Responsable du groupe NanoElectronique (le groupe NanoElectronique est un groupe de 7 permanents)
2018 - présent Directeur du GDR Physique Quantique Mésoscopique, GDR2426
2000 -2017 Co-responsable du groupe NanoElectronique
2003 - 2006 Secrétaire du Conseil d’Unité du SPEC

 

Sujets de recherche

CV

Depuis 1998 Chercheur CEA (DRF/IRAMIS/SPEC, groupe Nano-Electronique)
1997 – 1998 Maître de conférence de l’Université Paris 6, Laboratoire de Physique Statistique de l’Ecole Normale Supérieure,
"Etude des phénomènes de cavitation quantique dans l’hélium liquide (3He, 4He)"
1995 – 1997 Agrégé préparateur de l’Ecole Normale Supérieure de Paris, Laboratoire de Physique Statistique de l’Ecole Normale Supérieure,
"Etude des phénomènes de cavitation quantique dans l’hélium liquide (3He, 4He)"
1993 – 1994 Stagiaire IUFM : Enseignement en classes de collège et lycée (Academie d’Amiens)
1993 – 1994 Scientifique du contingent : Enseignement de soutien en Math. Sup. au lycée militaire de St-cyr l’école
1990 – 1993 Contrat CEA Formation par la Recherche au CEA/SPEC :
Thèse sur la "propagation des ondes sur l’hélium superfluide" (Directeur : Tito Wiliams)

 

Formation

2008 Octobre HDR - Habilitation à Diriger des Recherches : soutenue le 3 octobre 2008, sur le sujet "Bruit quantique électronique".
1995 Avril : Doctorat de physique de l’université Paris 6 : "Etude de la propagation des ondes de capillarité micrométriques à la surface de l’Hélium superfluide".
1989 Juillet Agrégation de sciences physiques, option physique
1988 Juin DEA de physique des solides (Paris 6 – Paris 11 – ENS)
1985–1990 Elève de l’Ecole Normale Supérieure de Saint-Cloud

 

Publications scientifiques

43 publications avec comité de lecture  - Indice h = 23 / 1680 citations
18 Physical Review Letters / 1 Nature

 

Recherches et principales publications associées

Physique quantique mésoscopique - Bruit Quantique - Effet Hall Quantique entier et fractionnaire - Transport balistique - systèmes 2D, 1D & 0D - Fluide et solides Quantiques.
(Recherche ISI-WEB : AU=ROCHE P* AND (AU=GLATTLI D* OR AU=BALIBAR S* OR AU=WILLIAMS F* OR AU=PORTIER F* )

Etude de la Cohérence et relaxation dans les fils unidimensionnel chiraux de l’effet Hall quantique entier. Ceci constitue un ensemble de travaux où nous avons pour la première fois mesuré la cohérence quantique dans l’effet Hall quantique entier, montré théoriquement et expérimentalement ce qui était à l’origine de cette perte de cohérence. Nos travaux plus récents mesurent pour la première fois la relaxation d’une quasi particule injectée au dessus de la mer de Fermi. Nous montrons comment cette quasi particule relaxe au cours de son parcours. Ces expériences appartiennent au domaine de recherche récent appelé "optique quantique électronique" dont notre groupe en est un des initiateurs.

Première mesure du bruit de photon émis par un conducteur quantique. Il s’agit là d’une expérience pionnière qui a ouvert un domaine de recherche sur la statistique des photons (dans le domaine GigaHertz) émis par un conducteur quantique. Ces travaux vont (entre autres) de l’étude du bruit de grenaille quantique haute fréquence à, plus récemment, la réalisation d’un rayonnement non classique en couplant astucieusement un conducteur quantique (une jonction Josephson) à un résonateur micro-onde on-ship.

Mise en évidence que la structure dite à 0.7 x e2/h dans des contacts ponctuels quantique est associée à un canal électronique de transmission 1. Cette démonstration a été faite en mesurant le bruit de grenaille quantique dans de tels systèmes et en montrant qu’il y a une réduction de ce bruit par rapport à deux canaux (spin up et spin down) ayant la même transmission. Cette première observation a été confirmée plus tard par d’autres groupes.

Première observation d’un effet tunnel macroscopique dans les fluides quantiques : la cavitation quantique à très basse température apparaît lorsque les germes de bulles dans un liquide quantique sous pression négative (dans ce cas particulier l’He4) sont formées non pas grâce à des fluctuations thermiques mais grâce à un effet tunnel macroscopique.

Première mesure de l’amortissement des ondes de capillarité (ripplons) à la surface de l’hélium superfluide. Cette mesure a permis de mettre en évidence qu’une théorie communément admise était fausse sur plusieurs ordres de grandeurs. Cette partie de travail a été accompagnée par la théorie rectifiée de l’amortissement et d’une mesure précise de la tension de surface de l’Hélium 4 superfluide.

Comités

Sept. 2012 - 2016 Membre du Comité National du CNRS section 3 ((Matière condensée : structures et propriétés électroniques)
2011 - 2016 Membre du bureau NanoElectronique du DIM Nano'K
Oct. 2016 - présent Membre du conseil scientifique "FET Flagship technologie quantique" au Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche.
2006 - présent Membre du conseil scientifique du GDR Physique mésoscopique
2009 - 2011 Membre du Comité de pilotage C'Nano IDF
2008 - 2011 Membre du Conseil Scientifique de l’UFR de physique de Paris Diderot
2013 Membre du comité scientifique  Workshop on Frontier between atomic and solid state physics, (17-19 juil. 2013 Paris)
2006 Groupe de travail : organisation de l’école d’été 2007 de la DSM

Membre du jury de 19 thèses, dont 2 HDR.

 

Organisation de congrès

Mars 2019 Co-organisateur (1/3) des Rencontres de Moriond, Quantum Mesoscopic Physics, La Thuile, Italie
2017 Co-organisateur (/5) de la conférence internationale « Nanophysics, from fundamentals to applications: reloaded » July 30 - August 5, 2017, Qhi-Non, Vietnam
2013 Membre du comité scientifique  "Workshop on frontier between atomic and solid state physics", (17-19 juil. 2013 Paris)

2008

Organisateur de la réunion plénière du GDR de physique mésoscopique (Aussois, 8-11 décembre 08)
2006 Membre du comité scientifique de la conférence internationale Vietnam 2006, 6ème Rencontres du Vietnam : Nanophysics : from fundamentals to applications (Hanoi, août 06)

 

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