Configurations bipolaroniques et fluctuations quantiques du reseau dans les chai : nes de peierls incommensurables

Bipolaronic configurations and lattice quantum fluctuations in peierl's chains

• Auteur / Autrice : JEAN-LUC RAIMBAULT
• Direction : Serge Lefrant
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1990
• Etablissement(s) : Nantes

Résumé

Cette these presente une contribution a l'etude analytique et numerique des chaines de peierls incommensurables a une dimension. Ce travail est developpe a l'aide du concept de transition par brisure d'analyticite (s. Aubry (1978)). On rappelle d'abord la nature de la transition par brisure d'analyticite et l'on considere ensuite le modele standard d'holstein qui traite d'une maniere self-consistante electrons et phonons. Dans la limite adiabatique, la transition par brisure d'analyticite s'interprete comme une transition metal-isolant. En couplage fort, on montre que le fondamental peut etre decompose en une superposition de bipolarons localises sur le reseau. L'extension spatiale du bipolaron en fonction de la constante de couplage electron-phonon est egalement fournie. Enfin, toujours dans cette limite, on met en evidence de nombreux etats metastables qui correspondent a un etat desordonne des paires electroniques piegees par le reseau. On s'interroge enfin sur la validite de l'approximation adiabatique et l'on conclut que le role des fluctuations quantiques est negligeable en couplage fort mais que les termes nonadiabatiques prennent suffisamment d'importance en couplage faible pour detruire la distorsion. La transition par brisure d'analyticite pourrait alors s'interpreter comme une transition supraconducteur-isolant. Le champ d'application de ces considerations theoriques est celui des ondes de densite de charge et des chaines de polymeres. Sur la base des resultats precedents on est amene a conclure pour les composes reels, que les ondes de densite de charge incommensurables avec mode de frohlich sont instables vis-a-vis des fluctuations quantiques et que les fluctuations quantiques des positions atomiques du polyacetylene doivent etre prises en compte pour reinterpreter certains aspects de la physique du polyacetylene