Thèse soutenue

Étude théorique de la transition de phase α<->γ du cérium : prise en compte des fortes corrélations en DFT+DMFT
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Auteur / Autrice : Jordan Bieder
Direction : François Jollet
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Matière Condensée
Date : Soutenance le 17/10/2013
Etablissement(s) : Paris 11
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique de la région parisienne (....-2013)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (France). Direction des applications militaires (Île-de-France) - Département de Physique Théorique et Appliquée
Jury : Examinateurs / Examinatrices : Silke Biermann, Alouani Mébarek, Bernard Amadon, Alexander Lichtenstein, Frédéric Bouquet
Rapporteurs / Rapporteuses : Silke Biermann, Alouani Mébarek

Résumé

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La transition de phase isostructurale du cérium a été et reste l'objet de nombreuses études pour tester les méthodes permettant de décrire les matériaux fortement corrélés.La Théorie du Champ Moyen Dynamique (DMFT) jointe à la Théorie de la fonctionnelle de la densité à permis de décrire de tels systèmes.Pourtant, le calcul des propriétés de l'état fondamental nécessite une très bonne précision de calcul à la fois de la part de la DFT et de la DMFT.Nous utilisons un résolveur Monte Carlo Quantique en Temps Continu (CT-QMC), rapide et capable de simuler les basses températures, combiné à une implantation ondes planes augmentées par projection de la DMFT pour calculer les énergies internes et libres -- et par conséquent l'entropie -- au cours de la transition de phase du cérium.D'importants calculs, utilisant cette implantation, nous ont permis de reconsidérer les propriétés de l'état fondamental et une grande partie de la thermodynamique de la transition de phase α<->γ du cérium à basses températures.En particulier, le bruit stochastique est suffisamment faible pour interpréter, sans ambiguïté, les courbes énergie en fonction du volume.Sur ces dernières, un double point d'inflexion est clairement visible pour l'énergie interne jusqu'à une température relativement basse.Les courbes d'énergie libre mettent, de plus, en évidence l'importance de l'entropie pour ce système.D'autre part, les spectres de photoemission tout au long de la transition de phase sont analysés.Le schéma DMFT est comparé avec des calculs DFT récents et des données expérimentales récentes.Enfin, nous mettons en avant les approximations utilisées et nous nous interrogeons sur leurs validité.