L'étude des propriétés électroniques et magnétiques de basse dimensionalité dans les solides et les structures artificielles occupent actuellement l'avant-scène de la recherche en physique de la matière condensée. Avec la découverte de la supraconductivité dans les conducteurs organiques et dans les oxydes de cuivre, ces travaux ont pris depuis une quinzaine d'années une ampleur sans précédent. En effet, ces matériaux se distinguent des supraconductuers et des métaux conventionnels de par leur très forte anisotropie qui amplifie considérablement l'effet des interactions entre électrons. Avec les structures artificielles telles que le gaz d'électrons bidimensionnel, les fils et les points quantiques, ces systèmes font partie d'une classe générique de matériaux dont les propriétés physiques sont dominées par les corrélations fortes.
Contexte mondial :
Le nombre de laboratoires et de collaborations dans le monde étudiant ce genre de problèmes est considérable. Par exemple, les supraconducteurs à haute température sont étudiés dans toutes les grandes universités américaines et il y a en plus de nombreux "Center for Superconductivity Research", comme au Maryland et au Texas, aux États-Unis. Sur les supraconducteurs à haute température et les corrélations fortes on compte au moins quinze réseaux Européens. Les conducteurs organiques ont leur grands centres de recherche à Orsay en France, Princeton, UCLA, Argonne aux Etats-Unis et Tokyo, Nagoya au Japon. De même pour les groupes de recherche impliqués dans l'étude des structures artificielles.
Contributions :
À titre d'exemple, nous sommes dans une bonne position pour faire avancer les connaissances scientifiques fondamentales dans le domaine des liquides de Luttinger faiblement couplés, des isolants magnétiques quasi-unidimensionnels, et du problème combiné pseudo gap, antiferromagnétisme et supraconductivité dans les conducteurs organiques et les oxydes de cuivre. Nous sommes la seule équipe au Canada oeuvrant activement dans le domaine des conducteurs organiques.
Collectivement, les membres de notre équipe maîtrisent la grande majorité des techniques de pointe nécessaires à l'étude des propriétés électriques, magnétiques et structurales des matériaux fortement anisotropes. Plusieurs aspects de la physique des basses dimensions interviennent dans la compréhension de ces matériaux: entre autres, les effets des fluctuations thermiques et quantiques et ceux reliés à l'amplification des interactions entre les électrons. Les méthodes utilisées sont très variées, de la théorie quantique des champs (invariance conforme, bosonisation) aux méthodes numériques de pointe (Monte-Carlo quantique, DMRG) en passant par le groupe de renormalisation, le scaling, les méthodes fonctionnelles et la théorie du problème à N-corps (théorie des perturbations, approches auto-cohérentes). Dans certains cas, les chercheurs de l'équipe ont même été à l'origine des méthodes les plus avancées. Leur expertise est unique au Canada. Ils ont accès localement à un parc d'ordinateurs dont la puissance de calcul est constamment renouvelée.
Plus de détails sur les activités de l'équipe se retrouvent dans les rapports individuels des membres (ci-dessous), mais aussi dans la demande de renouvellement déposée au fonds FCAR en 1999.
Laurent
G. CARON, Ph.D. (M.I.T.)
Professeur retraité au Département de physique
Études théoriques des propriétés électroniques
des solides.
René
CÔTÉ, Ph. D. (Toronto)
Professeur adjoint au Département de physique,
Études théoriques du gaz d'électrons bidimensionnel
sous fort champ magnétique
David
SÉNÉCHAL, Ph.D. (Cornell)
Professeur agrégé au Département de physique
Propriétés électroniques des solides fortement
anisotropes
André-Marie
TREMBLAY, Ph.D. (M.I.T.)
Professeur titulaire au Département de physique.
Études théoriques sur la supraconductivité
à haute température de transition et sur les propriétés
électroniques des solides fortement anisotropes.
Prof. Claude Bourbonnais
ou
Gilbert Vachon, adjoint administratif du CERPEMA
Centre de recherche sur les propriétés électroniques
de matériaux avancés
Faculté des sciences
Université de Sherbrooke
Sherbrooke, Québec
Canada J1K 2R1
Téléphone: (819) 821-7055
Télécopieur: (819) 821-8046