Pour de nombreux scientifiques, résoudre l'énigme du comportement des électrons dans les matériaux nouveaux et rendre possible l'utilisation de ces matériaux à une grande variété de fins sont parmi les défis les plus excitants ces derniers temps. Dans certains matériaux, les électrons, de par leur collaboration, permettent à la matière de prendre des états de magnétisme et de supraconductivité, propriétés qui sont exploitées dans des applications comme le stockage à haute densité à l'aide de dispositifs à magnétorésistance géante, et l'imagerie par résonance magnétique à l'aide d'aimants supraconducteurs.

À mesure que les interactions entre électrons s'intensifient, la possibilité qu'ils présentent un comportement inattendu, ou même qu'ils provoquent de nouveaux états de la matière, augmente de façon importante. Ces comportements étranges sont ce qui intéresse Louis Taillefer, qui étudie les systèmes d'électrons présentant des formes inhabituelles de magnétisme et de supraconductivité. Pour ce faire, il refroidit des matériaux à des températures extrêmement basses et en étudie les électrons en les soumettant à de puissants champs magnétiques et en les faisant transporter de la chaleur ou atténuer les ondes acoustiques.

Durant les quelque quinze dernières années, de nouveaux matériaux ont amené un bon nombre de percées révolutionnaires. Une surprise particulièrement remarquable fut la découverte d'une classe de matériaux à base d'oxydes nommés « cuprates », pouvant être supraconducteurs à de hautes températures. Ce que l'on se demande, c'est comment ces matériaux, qui ont des propriétés d'isolants, peuvent devenir, par le simple retrait de quelques électrons, les meilleurs supraconducteurs connus. Les cuprates semblent défier la théorie des liquides de Fermi, une des pierres angulaires de la physique de la matière condensée depuis les années 50. Plus de 100 000 articles de recherche ont tenté d'analyser le phénomène des cuprates sans qu'aucun consensus ne soit établi.

En tant que titulaire d'une Chaire de recherche du Canada, M. Taillefer étudiera diverses classes de matériaux électroniques nouveaux. Un de ses principaux projets portera sur le comportement des électrons dans les cuprates. Il tentera de déterminer si la théorie des liquides de Fermi perd sa validité et, si oui, de comprendre pourquoi. M. Taillefer espère donc que ses recherches sur le transport de chaleur à des températures frisant le zéro absolu permettront de mettre à l'épreuve de façon rigoureuse et révolutionnaire les théories concernant la transformation de ces métaux en supraconducteurs ou en isolants.