Nouveaux états électroniques de la matière

Les études expérimentales et théoriques portent sur les systèmes quantiques et à forte interaction. Le couplage des interactions de réseau, de spin, de charge et d’orbite conduit à des propriétés uniques de nouveaux matériaux, qui sont régulièrement découverts.

Les états quantiques exotiques dans les matériaux peuvent provenir de trois causes principales : les corrélations électroniques, les propriétés topologiques des bandes d’énergie des états électroniques, ou la réponse non linéaire aux grandes excitations. Les corrélations électroniques, tout d’abord, peuvent donner lieu à des compétitions entre états, et aboutir à des phénomènes comme la supraconductivité, les liquides de spin ou les transitions métal-isolant. Ensuite, la symétrie joue un rôle important dans l’apparition de structures de bandes électroniques topologiquement non triviales et d’états exotiques, comme dans le cas du gaz d’électrons bidimensionnel que l’on trouve à la surface de certains oxydes. Enfin, une réponse non linéaire à une excitation importante peut conduire à un nouvel état électronique, comme la commutation résistive, où un matériau autrement isolant est conducteur lorsqu’il est excité par une tension élevée. Cet axe de recherche comprend à la fois des recherches expérimentales (RMN, μSR, spectroscopie de photoémission…) et des études théoriques (techniques numériques telles que l’ab initio, la méthode Monte Carlo quantique ou la théorie dynamique du champ moyen, et modèles analytiques).

Équipes scientifiques:

  • Corrélations électroniques et Hautes Pressions
  • Matière et rayonnement
  • Spectroscopies des matériaux quantiques
  • Supraconductivité
  • Théorie