Les isolateurs Mott ─ un trait exotique dans les cristaux
Les isolateurs Mott présentent un changement du système d'électrons drastique associé à la transition isolateur-métal. À côté de ce qui est appelé la transition Mott, des phénomènes extraordinaires tels qu'une super-conductivité à haute température et une magnétorésistance colossale apparaissent des interactions entre la charge et la rotation. Alors que ces effets inattendus devraient former la base des futurs appareils électroniques à base d'oxyde, les mécanismes sous-tendant ces phénomènes sont toujours débattus. Le projet MOTTPROXIMITY (Electronic properties in the vicinity of a Mott insulator) a été lancé pour étudier les mécanismes qui détruisent le comportement d'isolation. Avec le soutien financier de l'UE, l'équipe du projet a développé des techniques numériques et analytiques pour mieux comprendre les systèmes électroniques et atomiques à proximité de la transition Mott. Les algorithmes Monte Carlo quantiques ont été utilisés pour cartographier les fluctuations super-conductrices dans les matériaux tels que les cuprates super-conducteurs. Le composé parent de ces matériaux est un isolateur Mott anti-ferromagnétique qui devient un super-conducteur après enduisage. Les scientifiques ont étudié les effets des éléments non homogènes au niveau nanostructuré sur leurs propriétés électroniques en vrac ainsi que sur la température super-conductrice. Les recherches sur le mode Higgs ont également conduit à une série de résultats intéressants comprenant les propriétés universelles des excitations de Higgs près de la phase de transition de Mott. Certains des résultats théoriques ont été confirmés par des expériences réalisées sur du gaz rubidium dans un réseau optique. Pour diffuser ces résultats, les scientifiques ont publié huit articles dans des magazines spécialisés. Les résultats du projet MOTTPROXIMITY devraient avoir un impact important sur les recherches réalisées sur la matière condensée et des gaz atomiques froids.
Mots‑clés
Isolateur Mott, transition isolateur de métal, super-conductivité, Monte Carlo quantique, gaz atomiques froids
