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Magnétisme et sa première application

Magnétisme et sa première application. 12 ème siècle, compréhension ~ 1600. Le fer magnétique était connu des savants grecs 1000 ans AD. Toujours d’actualité !. Toujours d’actualité. Condensation de Bose Einstein. Condensation de Bose Einstein à 400, 200 et 50 nano-Kelvins.

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Magnétisme et sa première application

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Presentation Transcript

  1. Magnétisme et sa première application 12ème siècle, compréhension ~ 1600 Le fer magnétique était connu des savants grecs 1000 ans AD 1

  2. Toujours d’actualité ! 3

  3. Toujours d’actualité 4

  4. Condensation de Bose Einstein Condensation de Bose Einstein à 400, 200 et 50 nano-Kelvins 5

  5. Symétries brisées et états cohérents, PHY-740   c = -1 Diamagnétisme parfait (Effet Meissner) André-Marie Tremblay 6

  6. Applications 7

  7. Détection de champs magnétiques faibles SQUID "Superconducting Quantum Interference Device" Un champ magnétique modifie la phase des ondes de matière. En détectant les oscillations dans le courant, on peut détecter des champs magnétiques très faibles. 8

  8. Ag Lignes à transmission BiSrCaCuO 9

  9. MAGLEV Benson, p.314 10

  10. Imagerie par Résonance Magnétique (MRI) Recherche : 1) Plus hauts champs 2) Autre façon de détecter (SQUID) 11

  11. Supraconducteurs à haute température Symétrie brisée, (aussi, cristaux liquides) 12 YBa2Cu3O7-d

  12. Succès et éches de la théorie des bandes « Théorie des liquides de Fermi » n = 1, Metal selon la théorie des bandes Isolant antiferromagnétique en réalité Isolant de Mott… 13

  13. Ondes de spin: mode collectif, phénomène émergent 14

  14. Observation directe des états électroniques en d=2 e Photon 2 k = E +w + m- W ph 2m k Angle Resolved Photoemission Spectroscopy (ARPES) 15

  15. Rappel de physique du solide de base ky w w kx k r -p/a p/a 17

  16. Électrons sans interactions EDC Damascelli, Shen, Hussain, RMP 75, 473 (2003) 18

  17. Une autre façon de voir les données MDC 19

  18. Avec interactions : le liquide de Fermi A(k,w)f(w) 20 Damascelli, Shen, Hussain, RMP 75, 473 (2003)

  19. T. Valla, A. V. Fedorov, P. D. Johnson, and S. L. Hulbert P.R.L. 83, 2085 (1999). 21

  20. Un liquide de Fermi end = 2 T-TiTe2 U / W = 0.8 Perfetti, Grioni et al. Phys. Rev. B64, 115102(2001) 22

  21. Supraconducteurs 23 YBa2Cu3O7-d

  22. Surface de Fermi d’un supraconducteur dopé aux électrons 15% 10% 4% Armitage et al. PRL 87, 147003; 88, 257001 24

  23. Diagramme de phase expérimental Dopés aux trous Dopés aux électrons Rayures Optimalement dopé Optimalement dopé AF ? Pseudogap Supra Pt critique quantique 26 n, densité électronique Damascelli, Shen, Hussain, RMP 75, 473 (2003)

  24. Modèle de Hubbard à une bande 27 Direct exchange is ferromagnetic !

  25. Un modèle effectif A. Macridin et al., cond-mat/0411092 28 Damascelli, Shen, Hussain, RMP 75, 473 (2003)

  26. Le modèle de Hubbard Modèle le plus simple pour les plans Cu O2 t’ t’’ m U LSCO t Pas de factorisation champ moyen pour supra type d-wave 29

  27. A(k,w) A(k,w) w - U/2 U/2 w k -p/a p/a t = 0 U = 0 +U/2 m U w - 4 t -U/2 A(k,w) w + 4 t w k -p/a p/a 30

  28. Détruire le liquide de Fermi à demi-rempli Réseau + interactions w w w U W W r r r U w w w W W U U DMFT- Georges, Kotliar, Rosenberg, 1986. r r r Répulsion forte (transition de Mott) 31

  29. A(kF,w) A(kF,w) LHB UHB t Modèle effectif, Heisenberg: J = 4t2 /U Couplage faible vs fortn=1 T w U w U Transition de Mott U ~ 1.5W (W= 8t) 32

  30. Organiques en couche (famille k-BEDT-X) ( t’ / t ) n = 1 33

  31. Modèle de Hubbard à une bande pour les organiques H. Kino + H. Fukuyama, J. Phys. Soc. Jpn 65 2158 (1996), R.H. McKenzie, Comments Condens Mat Phys. 18, 309 (1998) Y. Shimizu, et al. Phys. Rev. Lett. 91, 107001(2003) t’/t ~ 0.6 - 1.1 34

  32. Diagramme de phase expérimental pour Cl F. Kagawa, K. Miyagawa, + K. Kanoda PRB 69 (2004) +Nature 436 (2005) Diagramme de phase expérimental (X=Cu[N(CN)2]Cl) S. Lefebvre et al. PRL 85, 5420 (2000), P. Limelette, et al. PRL 91 (2003) 35 Jérome, Bourbonnais

  33. Perspective U/t d t’/t 36

  34. Solutions • Bethe ansatz en d=1 (correlation functions?). • Groupe de renormalisation en une dimension (ou quasi-unidimensionnel) (Séparation spin-charge, Liquide de Luttinger) • Solyom, Bourbonnais • Théorème de Nagaoka • En deux ou trois dimensions (approx): • Approximation de Gutzwiller • Différentes formes de champ moyen pour bosons esclaves (+ champs de jauge). • ACDP • Dimension infinie (Dynamical Mean-Field Theory) • …… 37

  35. C’est fini… Merci C’est fini… enfin 38

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