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Supraconductivité non-conventionnelle

Syllabus (cours de 120 mn)

Supraconductivité non-conventionnelle

Yann Gallais

Dans ce cours, je ferai un tour d’horizon de la supraconductivité non-conventionnelle pour laquelle la théorie BCS classique, avec son appariement médié par l’interaction électron-phonon ne s’applique pas. Ce cours introduira certains mécanismes clés pouvant donner lieu à un appariement non-phononique de type BCS comme l’échange de fluctuations de spin. Les manifestations expérimentales de la supraconductivité non-conventionnelle seront également décrites. J’insisterai notamment sur les différentes sondes, directes ou indirectes, de la symétrie du paramètre d’ordre supraconducteur. Les questions ouvertes, nombreuses, seront également soulignées.
Plusieurs systèmes seront abordés dans le cours. Je prendrai comme point départ l’hélium 3 superfluide et les composés à Fermions lourds, sans doute les premiers exemples d’appariements BCS non-conventionnels. Puis je me focaliserai principalement sur les deux systèmes les plus étudiés jusqu’à présent, du fait notamment de leur haute température critique : les cuprates supraconducteurs et les supraconducteurs au fer.

En conclusion j’essaierai de dégager les points communs entre les différents systèmes supraconducteurs non-conventionnels. J’insisterai notamment le rôle des corrélations électroniques et sur la proximité de phases électroniques, ordonnées ou fluctuantes, pouvant éventuellement être en compétition avec la supraconductivité.

 

Plan du cours 

  1. Symétries et supraconductivité : énéralités

  2. Mécanismes d’appariements électroniques
    • Interaction Coulombienne et supraconductivité
    • Appariement triplet dans l’3He
    • Appariement singulet dans les cuprates et des les pnictures de Fer : rôle des fluctuations de spin
    • Approches de couplage fort et physique de Mott

  3. Sondes de la supraconductivité non-conventionnelle
    • Sonder l’anisotropie du paramètre d’ordre
    • Sonder de la phase du paramètre d’ordre
    • Modes collectifs supraconducteurs

  4. Supraconductivité non-conventionnelle et proximité d’ordres électroniques : quelques exemples
    • La supraconductivité ferromagnétique dans les fermions lourds
    • Pseudogap et supraconductivté dans les cuprates
    • Coexistence et compétition avec le magnétisme dans les pnictures de Fer