Nanocalorimétrie et supraconducteurs mésoscopiques

La physique mésoscopique est traditionnellement étudiée par des mesures électriques, magnétiques ou structurales. L'accès aux échanges d'énergie ayant lieu aux petites échelles est un défi expérimental mais a le potentiel d'offrir un regard nouveau sur cette physique. Nous présentons ici une méthode d'investigation des propriétés thermiques de petits systèmes (quelques 10 ng), ainsi que son application à l'étude de la capacité calorifique C de supraconducteurs mésoscopiques (anneaux et disques d'aluminium). En raison du fort confinement du paramètre d'ordre, des effets non-triviaux se manifestent sous champ magnétique. Nous montrons ainsi que C est modulée par un champ H normal aux structures. Les propriétés de ces oscillations (période, amplitude...) varient selon la taille et la topologie des systèmes. Loin de la température critique, la pénétration ou l'expulsion d'un ou plusieurs vortex modifie la symétrie du paramètre d'ordre, ce qui se traduit par un saut de C (transition de phase). Plus près de la température critique, les oscillations de C(H) sont attribuées à l'effet Little-Parks, ou oscillation de la température critique d'un anneau traversé par un flux magnétique.