Deux systemes d'electrons fortement correles : le modele de reseau kondo dans la limite du couplage fort et un modele bidimensionnel d'electrons au voisinage d'une transition topologique electronique

• Auteur / Autrice : FREDERIC BOUIS
• Direction : Pierre Pfeuty
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Palaiseau, Ecole polytechnique

Résumé

Deux systemes d'electrons fortement correles sont etudies successivement dans cette these, les isolants kondo et les supraconducteurs a haute temperature critique. Differents indices theoriques et experimentaux suggerent que l'ecrantage kondo se produit sur une distance de quelques longueurs atomiques et qu'a basse energie le couplage kondo est renormalise vers l'infini. La limite de couplage fort est alors une approche logique bien que le couplage kondo reel soit plutot modeste. Un developpement systematique autour de cette limite est etabli dans la premiere partie, qui permet de retrouver la structure de bande de ces materiaux et d'etudier les fluctuations magnetiques. La transition antiferromagnetique est examinee dans le cas ou les excitations fermioniques sont repoussees a plus haute energie. Une partie intermediaire utilise la representation des spins de popov et fedotov pour reformuler le modele de reseau kondo et le modele de heisenberg antiferromagnetique en terme d'une action non polynomiale de bosons. La troisieme partie explique les proprietes des cuprates supraconducteurs a haute temperature critique par un changement de topologie de la surface de fermi pres du dopage optimum a temperature nulle. L'une des consequences est l'apparition d'une phase onde de densite dans le regime sous-dope. L'eventualite que cette phase possede une symetrie non conventionnelle est abordee. Le diagramme de phase decrivant l'interaction et la coexistence entre onde de densite et supraconductivite est etabli en champ moyen. Les similitudes avec les experiences sont multiples, en particulier avec celles concernant le pseudogap et le comportement de la resistivite en temperature autour du dopage optimal.