Propriétés physiques des métaux synthétiques

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1 Propriétés physiques des métaux synthétiques
N.Kirova

2 Matériaux synthétiques:
Conducteurs organiques : Orsay, Angers, Bordeaux, Grenoble et Montpellier. Matériaux synthétiques: Polymères conducteurs : Cachan, Jussieu, Saclay,Angers, Strasbourg Fortement implantés en Europe (Allemagne,Angleterre, Autriche), Au Japon et aux Etats-Unis (Heeger et al - Prix Nobel 2000) 2 Composants aux chaînes : Orsay, Grenoble, Nantes, Rennes Cristaux moléculaires, oxides: Orsay, Saclay, Angers. Fullerènes : Orsay, Montpellier

3 Une science qui requiert des méthodes théoriques modernes
La science des matériaux synthétiques pour l’électronique et l’optique: Intérêt à la fois en recherche fondamentale et appliquée. Une science interdisciplinaire, qui repose sur la conception et la synthèse de nouveaux composants dont on peut faire varier les propriétés électroniques. Une science qui requiert des méthodes théoriques modernes Une science qui demande des moyens expérimentaux d’avant- garde. nano-structures créées par ions lourds optique non-linéaire femto-seconde champs magnétiques intenses techniques avancées de rayonnement synchrotron avec la résolution dans l’espace et dans le temps - disponibles après des grands équipements présentées en France : l'ESRF et SOLEIL

4 Des méthodes théoriques diverses aux frontières : de la physique des solides, de la mécanique statistique, de la théorie des champs, de la physique des électrons fortement corrélés, de la nano-physique et des systèmes désordonnés. Les accents des études théoriques en cours : les effets réciproques entre phénomènes structurels et électroniques le rôle crucial des défauts topologiques :les instantons, les solitons, les défauts de nature combinée, les dislocations. Motivations collaborations avec des groupes expérimentaux problèmes théoriques généraux des systèmes fortement corrélés en basse dimension. Une ouverture plus récente: les effets à la nano-échelle (les axes majeurs des activités à Grenoble, Orsay, et à SOLEIL), Grants INTAS ( ) , ANR ( )

5 Photo-physique des polymères π-conjugés.
Propriétés optiques linéaires et non linéaires, électro-optique. Théorie combinant des corrélations électroniques fortes intra - monomères et l’attraction de Coulomb à longue portée. Coexistence des excitons de type different Polymer screen and microelectronic chip made by Phillips Research Lab Tsukuba, LED TV

6 Réseau de solitons Cristaux électroniques.
La structure locale des ondes de densité de charge déformées et en mouvement. Les réseaux de solitons ou des dislocations et leur manifestation dans les expériences de diffraction de rayons X dans le bronze bleu en présence du courant électrique. Changement du vecteur d’onde de densité de charge avec la température. Hydrodynamique bi - fluide des flux plastiques avec conversion des charges. Les défauts symétriques et topologiques, leur nucléation et leur agrégation successive. La vie en 3D – défauts de la nature combinée. Réseau de solitons

7 Réseau de dislocations.
source drain v=0 v~I Formation of new crystal planes Elimination of planes Réseau de dislocations. Le glissement d’ODC est fortement inhomogène. Les dislocations sont nécessaires pour desserrer la tension. q nexp(-qY) 1/l 1/Y I(q) Champ électrique intermédiaire: ODC glisse, dislocations sont encore piégées Dislocations aléatoires changent seulement le profile du péak d’ODC. Champ électrique forte ODC glisse, les dislocations sont depiégées, formant la structure périodique.

8 Théorie -Dislocations Théorie- Solitons
Experience Théorie -Dislocations Théorie- Solitons l=0.44L α=L/2 l=0.05Lα=L/2 l=0.055L α=L/3

9 Réseau des collaborations :
expérimentateurs Réseau des collaborations : théoriciens Grenoble CRTBT ESRF ILL Orsay LPS Moscow Inst. De Radio Électronique ASR USA Santa Barbara Orsay LPTMS LPS, theo USA Los Alamos Nat. Lab. Japon Univ. d’Aizu

10 Mesure de l’activité dans le domaine par une succession
de conférences internationales : Electronic Crystals : ECRYS 1993, 1999, 2002, 2005, 2008 Organisateurs : S. Brazovski, P. Monceau, N. Kirova participants Organic Conductors ISCOM 2005 bi-annuel, participants Synthetic Metals ICSM bi-annuel, >1200 participants + GDRs + quelques rencontres en théorie

11 Web site: http://www.lps.u-psud.fr/ecrys2008
Institut d’Études Scientifiques de Cargèse, Cargèse, France ECRYS-2008, 5th International Workshop on ELECTRONIC CRYSTALS August 24 – 30, 2008 Chairmen S. Brazovski, LPTMS, Orsay, France P. Monceau, Institut Néel, Grenoble, France Scientific Secretary N.Kirova, LPS, Orsay, France Deadline for abstract submission: April 30, 2008 Web site: ECRYS objects: Charge and Spin Density Waves, Wigner Crystals, Charge Ordering and Ferroelectricity, Superstructures due to magnetic breakdown, Stripes and Disproportionation in oxides, Supersolid in He, Domain walls and Vortex lattices, Charges in soft matter and biology. Unifying phenomena: sliding, pinning and glassy state - plasticity, current conversion and related nonlinearity - nonstationary and inhomogeneous effects - topological defects: solitons, dislocations, phase slips, instantons,… Advanced techniques: synchrotron radiation: diffraction, inelastic, micro-coherent, space resolved - nanoscale devices - quantum mesoscopics of the sliding state - STM - tunnelling - optics and ARPES - highest magnetic fields. Theories: from phenomenology of pinning to microscopics of strong correlations.