Criticalité quantique et supraconductivité

 

Louis Taillefer

Université de Sherbrooke

 

Domaine : nature et interactions de la matière

Programme projet de recherche en équipe

Concours 2011-2012

La découverte récente d'un état de résistance électrique nulle à plusieurs dizaines de degrés Kelvin dans de nouveaux matériaux à base de fer a bouleversé le monde de la recherche. En effet, pour la première fois depuis sa découverte il y a plus de vingt ans, ce phénomène, que l'on nomme supraconductivité à haute température (SHT), n'est plus exclusif à une seule famille de matériaux, à savoir les supraconducteurs à base d'oxyde de cuivre (cuprate). Avec ce développement vital, nous avons maintenant deux grandes variétés de matériaux disponibles pour l'étude de la SHT, un des grands mystères de la science, porteur d'un potentiel technologique énorme.

Une des questions centrales est la suivante: la SHT est-elle reliée à une transition de phase à température nulle, connue sous le nom de point critique quantique (PCQ), et si oui de quelle manière? Un nombre de travaux récents suggèrent que ce soit le cas, mais le caractère générique d'un lien entre SHT et PCQ reste une question ouverte. Notre projet consiste en une étude détaillée de ce problème. D'un côté, des mesures de transport et de thermoélectricité sur des matériaux archétypes de chaque famille de SHT seront exécutées. D'un autre, des calculs théoriques numériques basés sur des modèles bien établis vont être effectués. Ainsi, de manière directe et concertée, une comparaison entre théorie et mesures pourra être faite, permettant ainsi de résoudre des questions clé associées à l'interaction entre PCQ et SHT.