Un double comportement dans les matériaux
La théorie de Landau des liquides de Fermi s'appuie sur le concept de particules indépendantes pour décrire l'état des métaux à basse température.Cependant en présence de fortes interactions entre les particules, cette théorie convient moins bien et il faut trouver de nouveaux concepts. Par exemple, l'application d'une pression peut rapprocher des particules comme des électrons, induisant des interactions qui se traduisent par de nouvelles structures. Le projet EICMSC («Electronic instabilities in clean materials with strong correlations»), financé par l'UE, a été lancé pour élucider le comportement à nombreux corps des électrons dans les solides. Les chercheurs ont conduit des expériences à haute pression pour optimiser des matériaux comme le sulfure de nickel (NiS2), le cérium platine indium (CePt2In7) et le lanthane argent antimoine (LaAgSb2). Les membres du projet ont conçu de nouvelles cellules à enclume intégrant des sillons afin d'effectuer des mesures électriques lorsque le matériau est soumis à de hautes pressions dans la cellule. Ils ont mis au point des méthodes de faisceau d'ions concentré pour découper des échantillons de moins de 100 microns. Ils ont testé le NiS2, qui est isolant mais instable d'un point de vue magnétique et se transforme en métal sous haute pression. Grâce à la diffusion de rayons X et à la mesure de la résistivité électrique, ils ont pu analyser les changements de la structure électronique sous pression. Le CePt2In7 adopte un ordre magnétique à basse température, mais sous haute pression il devient supraconducteur. Dans cet état, sa résistance est nulle et il conduit l'électricité sans aucune perte. Le LaAgSb2 est similaire au CePt2In7, mais à basse température la répartition des charges est ordonnée. Les chercheurs ont conduit des mesures complètes de la résistivité électrique et de la structure électronique, par exemple à l'aide de l'oscillation quantique pour tester la supraconductivité sous hautes pressions. Le projet a enregistré des progrès notables dans la compréhension des changements de la structure électronique des matériaux étudiés sous hautes pressions. Ceci trouvera de nombreuses utilisations dans les transports, l'électronique, les communications, l'électricité et l'informatique.
