Résumé :

Ce manuscrit décrit une série d'expériences sondant divers aspects des transferts d'énergie dans les  circuits  quantiques  mésoscopiques  semi-conducteurs. Ces transferts correspondent à la perte d'énergie des porteurs de charge vers des degrés de liberté  supplémentaires.  En  régime  d'effet  Hall quantique,  qui  apparaît  lorsqu'un  gaz  d'électrons bidimensionnel  est  immergé  dans  un  fort  champ magnétique perpendiculaire, les canaux de bord sont couplés  électrostatiquement  les  uns  aux  autres,  de sorte  que  les  quasi-particules  hors  d'équilibre doivent  progressivement  se  relaxer  vers  un  état thermalisé  impliquant  tous  les  canaux  de  bord couplés.  Dans  les  boîtes  quantiques  en  régime  de blocage de Coulomb, le transport peut se produire dans  un  système  normalement  isolant  via  des processus  inélastiques  qui  affectent  fortement  la statistique des transferts de charge. Dans  l'effet  Hall  quantique  fractionnaire,  des modes  neutres  se  propageant  en  sens  inverse peuvent échanger de l'énergie avec des canaux de bord porteurs de charges circulant en aval, avec des charges entières et fractionnaires. Pour  sonder  ces  mécanismes,  nous  avons  réalisé des expériences dans divers matériaux (graphène, hétérostructures  II-V,  boîtes  quantiques  MOSFET) en étudiant leurs propriétés de transport telles que la  conductance  électrique,  les  fluctuations  de courant et le courant thermique quantifié. Dans les systèmes  fortement  déséquilibrés,  nous  avons montré que l'énergie peut fuir vers des degrés de liberté supplémentaires qui restent à identifier.