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Etats électroniques corrélés dans les systèmes en dimensions réduites


Professeur

28e section Milieux denses et matériaux

Etats électroniques corrélés dans les systèmes en dimensions réduites

Enseignement :

- filières de formation concernées : Licence, Master, IFIPS.

- objectifs pédagogiques et besoin d’encadrement :
L’excellence reconnue de l’Université Paris-Sud repose, pour une bonne part, sur une offre qui se situe à la pointe des savoirs. Le recrutement d’un professeur dans le domaine des corrélations électroniques permettra de l’enrichir, dans le cadre des formations de l’IFIPS et des cycles L et M. Le professeur recruté formera des jeunes dans ce domaine de l’enseignement et poursuivra la rénovation des enseignements.

Recherche :

La problématique des corrélations fortes connaît actuellement un nouvel essor en physique de la matière condensée, grâce à la diversité des systèmes concernés. Il s’agit aussi bien des matériaux de type oxydes tels les cuprates supraconducteurs que de ceux présentant des transitions isolant-métal, des fermions lourds, des composés inorganiques et organiques de basse dimension incluant le graphène, des assemblées de spins quantiques, des gaz d’électrons bi- ou quasi- bidimensionnels notamment sous champ magnétique, que des objets méso- ou nano- scopiques... Des avancées théoriques et expérimentales remarquables ont permis de mieux cerner la nature complexe des états fondamentaux et des excitations de ces systèmes, et notamment de comprendre que ceux-ci résultent de la formation d’états quantiques collectifs dont les propriétés sont radicalement différentes de celles rencontrées dans le cadre de l’étude des matériaux tridimensionnels usuels. La signature de ces états se lit dans les réponses thermodynamique, magnétique et de transport qui sont singulières ou encore dans le comportement non conventionnel que l’on observe lorsque l’on sonde localement le système ou en le couplant à des réservoirs. De nombreuses questions essentielles sont posées par ces études ; les enjeux se situent non seulement sur le plan de la connaissance mais aussi sur celui des applications technologiques que l’élaboration de composants de nouvelle génération, utilisant ces nouveaux matériaux et leurs propriétés exceptionnelles, rendent possibles. Au niveau expérimental, ceci requiert de disposer de matériaux de haute qualité sous forme de monocristaux, de films minces, de multicouches, de micro ou nanofils, et de pouvoir sonder leurs propriétés magnétiques, électroniques et structurales à la fois localement et à grande échelle, notamment par des techniques de transport, de résonance, de spectroscopie, de microscopie, de diffraction et de diffusion. Au niveau théorique, il convient de développer la modélisation et le traitement de ces systèmes à l’aide de techniques appropriées à l’étude des phénomènes en dimensions réduites, en utilisant aussi bien l’outil analytique que les approches numériques. Le recrutement d’un professeur à l’Université Paris-Sud dans ce domaine thématique renforcera le dynamisme et le rayonnement international qui caractérisent ses laboratoires. Il favorisera le développement d’échanges et de collaborations pluridisciplinaires au sein de l’Université et des sites de recherche qui lui sont liés, impulsera de nouvelles directions de recherche et contribuera fortement à la formation de jeunes aussi bien au niveau recherche qu’au niveau enseignement.

Laboratoire(s) d’accueil : LPS, THALES, SOLEIL

Contact : Philippe Mendels, président de la CSE 28, mendels@lps.u-psud.fr