Dynamique des petits polarons


Dans les systèmes métalliques, le potentiel coulombien étant écranté, le couplage électron-réseau est de courte portée. Ceci donne lieu à la formation des petits polarons : des porteurs de charge où les degrés de liberté électroniques et phononiques sont vérouillés. Toutefois, ce vérouillage contient une composante dynamique qui permet une certaine mobilité à ces petits polarons. Des questions demeurent comme de savoir i) si de tel porteurs de charge constituent un liquide de Fermi pour des concentrations en dehors de la limite diluée, ii) dans quelle mesure le caractère polaronique, bien établi pour de faibles concentrations, se maintient lorsque la densité augmente et iii) sous quelles conditions le système s’ordonne dans un état d’ordre de charge polaronique.Une autre question non résolue concerne le mécanisme de la dissipation dans ces petits polarons.Nous avons abordé ces questions par une étude du modèle de Holstein et une approche de diagonalisation exacte de petits amas polaroniques.

Le but de cette étude était :
  • d’extraire la partie cohérente dans la fonction spectrale des polarons qui détermine la physique à basse énergie,
  • de visualiser dans l’espace et dans le temps réel la corrélation dynamique entre les fluctuations de la charge et de la déformation qui l’entoure,
  • de mieux comprendre le cross-over entre la limite adiabatique et non-adiabatique, où la dynamique de la charge et de la déformation du réseau sont pilotées alternativement l’une par rapport à l’autre. Ceci a pour résultat que les fréquences des fluctuations de la charge et de déformations du réseau, qui a priori sont très différentes, s’approchent l’une de l’autre.
Notre effort théorique actuel se concentre sur la formulation par des variables plus adaptées pour décrire ce phénomène.

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