Liquides de Spin Quantiques : de nouvelles phases de la matière

Une conférence de Claire Lhuillier, chercheuse au « Laboratoire de Physique Théorique de la Matière Condensée », Université Pierre et Marie Curie, Paris, présentée le 7 février 2013.

1932 - (1952) - 1972 - (1992) - 2012 : Il y a 80 ans L. Néel proposait une explication des propriétés des composés antiferromagnétiques par une modèlisation essentiellement classique qui a résisté au temps. Après avoir participé de manière majeure en 1952 à la justification de cette modèlisation, P.W. Anderson suggère avec constance depuis 1972 qu’un autre type de phases magnétiques est possible : les « Resonating Valence Bond Spin Liquids » qui seraient des phases quantiques macroscopiques. Depuis 20 ans, diverses équipes de théoriciens, motivés par la découverte des supraconducteurs à haute température critique dans des composés antiferromagnétiques dopés, recherchent les conditions les plus favorables pour observer ces « Liquides de Spins Quantiques » et spéculent sur ces nouveaux états de la matière magnétique. Deux matériaux nouveaux synthétisés respectivement en 2005 et 2008 présentent des propriétés magnétiques exceptionnelles avec un comportement dynamique (i.e. « liquide ») de 200 K à 20 mK. En 2012 des expériences de diffusion inélastique de neutrons indiquent que leurs excitations de spin sont « fractionalisées » : une signature essentielle des liquides de spin. L’étude de la statistique de ces excitations (bosonique, fermionique ou anyonique) est un sujet très ouvert sur lequel les outils les plus variés de la théorie des champs, de l’information quantique et des mathématiques pures sont conviés.

La conférence :

Pour écouter en ligne la conférence, synchronisée avec les diapositives et le plan de la conférence : « Liquides de Spin Quantiques : de nouvelles phases de la matière » (durée : 1 h 04 min).