Théorie de jauge pour les relaxeurs ferroélectriques

Gauge theory for relaxor ferroelectrics

• Auteur / Autrice : Yousra Nahas
• Direction : Igor Kornev
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance le 10/07/2013
• Etablissement(s) : Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'Ingénieur (Châtenay-Malabry, Hauts de Seine)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de structures, propriétés et modélisation des solides (Gif-sur-Yvette, Essonne)
• Jury : Président / Présidente : Wolfgang Kleemann
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Igor Kornev, Alexander K. Tagantsev, Jirka Hlinka, Sergey Vakhrushev, Brahim Dkhil, Laurent Bellaiche

Mots clés

Mots clés contrôlés

Systèmes hamiltoniens

Champs de jauge (physique)

Ferroélectricité

Mots clés libres

Relaxeurs ferroélectriques

Désordre

Symétrie locale

Relaxor ferroelectrics

Disorder

Local symmetry

Résumé

En relation avec le désordre de leur structure, les composés relaxeurs révèlent une dualité entre les échelles locale et globale. L'ordre polaire qui se développe localement ne se manifeste pas à l'échelle globale, la structure globale demeurant cubique. Bien que pertinente au vu de ses capacités à saisir la dualité d'échelle, une incorporation directe de la symétrie locale à l'appareil d'étude des relaxeurs reste absente. C'est autour de cette lacune que s'articule la thèse, en ce qu'elle constitue une implémentation explicite de la symétrie locale dans l'Hamiltonien effectif. Elle porte sur l'analyse du rôle de la symétrie locale à sous-tendre l'ordre locale dont les propriétés macroscopiques émergent. Une question sous-jacente s'adjoint à ces considérations et concerne la possible formulation du problème d'un point de vue topologique

Concomitantly with lattice disorder, there is a discrepancy between local and global scales in relaxor ferroelectrics, in that structural distortions occurring at the local scale are not reflected in the average global structure which remains cubic. There is an absence of direct implementation of the local symmetry in the modeling of relaxors, despite its considerable, but often unacknowledged, ability to encode local features. Central to the thesis is an explicit account for local gauge symmetry within the first-principles-derived effective Hamiltonian approach. The thesis thus aims to consider how an extended symmetry allowing independent transformations at different points in space can effectively bridge local features and macroscopical properties. An underlying question the thesis also seeks to answer is whether the disorder-induced non-trivial interplay between local and global scales can be described from a topological point of view