Phases métalliques de fermions corrélés

par Karim Bouadim

Thèse de doctorat en Physique statistique

Sous la direction de George Batrouni et de Frédéric Hebert.


  • Résumé

    Cette thèse traite des fermions fortement corrélés. En particulier, nous étudions la possibilité d’observer des transitions de phase quantiques de l’état isolant vers l’état métallique ou vers la phase supraconductrice dans des systèmes de fermions en interaction sur réseaux. Dans un premier chapitre, nous allons introduire le modèle de Hubbard qui permet de décrire le comportement des électrons dans des solides cristallins dans la limite des liaisons fortes. Nous prouverons dans un second chapitre la possibilité d’obtenir des transitions de phase isolant-métal gouvernées par les interactions entre électrons. Ces transitions sont obtenues dans le cadre du modèle de Hubbard ionique où deux types de comportement isolant peuvent être mis en évidence ? L’état métallique est obtenu lorsque les effets de localisation des deux isolants se compensent ? Puis, dans la continuité de cette étude, nous considérerons un système où les électrons peuvent occuper deux plans couplés. Il existe aussi une phase intermédiaire métallique dans ce modèle. Nous étudierons aussi la possibilité d’obtenir une phase supraconductrice grâce à une symétrie particulière dans ce modèle. Finalement, étudiant u modèle de Hubbard dynamique, nous analysons l’effet du couplage des électrons avec les degrés de liberté internes de l’atome. Ce modèle a l’avantage de présenter une dissymétrique particule-trou qui pourrait donner lieu à un diagramme de phase dissymétrique comme observé dans les matériaux supraconducteurs à haute température de transition.

  • Titre traduit

    Metallic phases of correlated fermions


  • Résumé

    We study the possibility of interaction driven insulator to metal transitions and superconductivity in fermionic systems on lattices. We first introduce the Hubbard model which describes fermions in a crystal in the tight-binding limit. Then we show evidence for interaction-driven insulator-metal transitions in the ionic Hubbard model. At half-filling, when the interaction strength or the staggered potential dominates we find Mott and band insulator, respectively. When these two energies are of the same order we find a metallic phase. Then we study a bilayer Hubbard model which exhibits such insulator to metal transitions and shows an interesting superconducting signal. Finally, we study a bilayer Hubaard model which describes interacting fermions on a lattice whose on-site repulsion is modulated by a coupling to fluctuating bosonic field.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (viii-116 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. [107]-116. Résumés en français et en anglais

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  • Bibliothèque : Université Nice Sophia Antipolis. Service commun de la documentation. Section Sciences.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 08NICE4079
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