Supraconductivité à haut Tc


Une des clefs de la compréhension de ce phénomène réside dans la manifestation d’un pseudogap, une continuation du gap supraconducteur au-dessus de Tc. Une des explications possibles est un appariement des électrons non corrélés sans la moindre corrélation de phase. Dans un tel scénario, le module du paramètre d’ordre est non nulle au-dessus de Tc et disparaît au-dessus d’une certaine température T*, qui peut être bien plus grande que Tc, Tc étant déterminé par une mise en ordre des phases de ces paires d’électrons. Nous étudions ce scénario sur la base d’un modèle composé d’électrons itinérants et de paires d’électrons localisés liés par un terme d’échange entre les deux : le modèle fermion-boson, que nous avons proposé au début des années 80. Nos efforts théoriques concernant ce modèle se sont concentrés sur l’étude des propriétés thermodynamiques, électromagnétiques et de transport. Les méthodes employées varient des calculs auto-cohérents utilisant une approche diagrammatique aux calculs adaptés à la limite de dimensions infinies et basés sur le champ moyen dynamique. Les questions suivantes ont été abordées, partiellement résolues, et une comparaison avec les données expérimentales a été faite :
  • Variation du pseudogap en fonction de la température, son ouverture à T* et son évolution vers un véritable gap en dessous de Tc.
  • La relation Tc-T* en fonction du dopage et la disparition de la phase avec pseudogap pour des systèmes surdopés, expliqué par un cross-over quasi 2D à quasi 3D.
  • Le comportement anormal de la résistivité, de la conductivité optique et de l’effet Hall, expliquant la tendance du système à s’approcher d’un état semiconducteur, avant de chuter brusquement dans la phase supraconductrice en faisant décroître la température.
  • La fonction spectrale des électrons —mesurés par la photoémission—, montrant une composante cohérente et une contribution incohérente s’étalant sur une grande gamme d’énergie. Cette dernière a été attribuée à la structure interne des paires d’électrons localisées lorsque l’on les considère en tant que bipolarons.
Nos recherches actuelles se poursuivent dans le but d’incorporer les fluctuations de phase de ces paires et ainsi aller vers une description de la phase supraconductrice.

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