Etude de cristal de skyrmions CP3 dans un double puits quantique en champ magnetique

De recentes etudes experimentales de temps de relaxation de spins nucleaires (T1) dans les puits d'une heterostructure a double puits quantique (DPQ) [1, 2] montrent une decroissance rapide de T 1 en remplissage pres de l'etat a effet Hall quantique a nu = 1. Il a egalement ete observe qu'une diminution rapide et continue de T1 survient lorsqu'un desequilibre de charge est induit par un champ electrique [3]. Contrairement a la supposition generale, ces mesures suggerent que le gaz d'electrons bidimensionnel (GE2D) n'est pas completement polarise en spin et que les excitations de plus basse energie a nu = 1 renversent le pseudospin et le spin electronique. Bien que l'approximation du gradient SU(4) indique la presence de telles excitations [4], aucune etude microscopique d'un DPQ dans des conditions realistes, incluant a la fois les degres de liberte de spin et de pseudospin, n'avait encore ete realisee jusqu'a maintenant.;Dans ce memoire, nous elaborons uni modele microscopique dans l'approximation de Hartree-Fock nous permettant de determiner les parametres d'ordre cristallins de differentes phases du GE2D dans un double puits quantique sous champ magnetique transverse. Nous effectuons tout d'abord une etude de l'etat fondamental a nu = 1 a coherence spontanee dans le cas general ou un champ electrique cree un biais influencant la densite de charge contenue dans chacun des puits. Nous presentons ensuite une etude de l'energie des differentes phases du GE2D a nu < 1 ou nous montrons qu'un cristal de skyrmions CP3, excitation ayant des textures de spin et de pseudospin entrelacees, permet de minimiser l'energie lorsque l'energie tunnel (DeltaSAS) est tres faible. Nous montrons comment des excitations de spin peuvent minimiser l'energie lorsque l'energie tunnel est inferieure a l'energie Zeeman (DeltaZ), contrairement a la condition DeltaSAS > Delta Z utilisee par les modeles en gradient. Nous montrons que la presence de skyrmions CP3 permet un passage continu entre le bimeron du DPQ a l'equilibre et le skyrmion de spin du puits simple a fort biais et que la depolarisation en spin induite par ces skyrmions CP3 permet d'expliquer le comportement de T1 observe experimentalement.