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226736946
http://www.idref.fr/226736946
20180504
20231215203223.000
0499
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Tr2
20180504afrey50 ba0
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639-2
2015
k
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AFNOR
Oeuvre Textuelle
ba0yba0
Ordres non conventionnels et entrelacés du modèle de Hubbard à basse dimensionnalité
ba0yba0y
La compréhension de la supraconductivité à haute température critique exhibée par certains oxydes de métaux de transition demeure une question centrale en physique théorique de la matière condensée. Depuis la proposition historique de P. W. Anderson, le modèle de Hubbard répulsif en géométrie bidimensionnelle est devenu un paradigme pour tenter de capturer les propriétés essentielles des matériaux supraconducteurs non conventionnels. Cependant, la détermination de son état fondamental exact se heurte à la complexité exponentielle du problème quantique à N-corps. Dans cette thèse, nous poursuivons l’objectif de développer un schéma variationnel d’approximation s’affranchissant de toute hypothèse concernant les ordres magnétiques, de charge ou supraconducteurs susceptibles d’émerger de l’Hamiltonien à basse énergie. L’approche trouve son originalité dans l’introduction de corrélations par la restauration, avant variation, de symétries délibérément brisées dans un état d’essai en forme d’une superposition de fonctions d’onde versatiles de type Hartree-Fock et Bogoliubov-de Gennes. Pour des amas à deux et quatre sites, nous montrons analytiquement que cette méthode de champ moyen enchevêtré par les symétries de l’Hamiltonien permet de retrouver l’état fondamental exact quelle que soit l’intensité des interactions. Pour de plus grands réseaux dopés en trous et dans les régimes fortement corrélés, nous mettons en exergue un arrangement des moments magnétiques en spirale ou suivant une onde de densité de spin qui est alors accompagnée d’inhomogénéités sous forme de rayures périodiquement réparties. Ces ordres sont de plus entrelacés avec des corrélations d’appariement en onde d à longue distance qui, à la limite thermodynamique, signent la supraconductivité. Ces résultats sont obtenus via des simulations systématiques dans une géométrie de tubes de plaquettes réalisable expérimentalement à l’aide d’atomes froids piégés dans des réseaux optiques.
ba0yba0y
The understanding of superconductivity exhibited at high critical temperature by certain transition metal oxides remains a central issue in theoretical condensed matter physics. In this context, and since the historical proposal by P. W. Anderson, the repulsive Hubbard model in two dimensions became a paradigm in an attempt to capture the essential properties of non-conventional superconducting materials. However, the determination of the exact ground state encounters the exponential complexity of the quantum many-body problem. The main purpose of this thesis is to develop a variational scheme free of any hypothesis concerning magnetic, charge or superconducting orders likely to emerge from the Hamiltonian at low energy. The originality of the approach is found in the introduction of correlations by restoring, before variation, symmetries deliberately broken in a trial state given by a superposition of versatile wavefunctions of Hartree-Fock and Bogoliubov–de Gennes types. For small clusters of two and four sites, we show analytically that this symmetry entangled mean field method allows to find the exact ground state regardless of the strength of the on-site interaction. For larger hole-doped clusters and in the strongly correlated regime, we highlight an arrangement of magnetic moments in a spiral or in a spin density wave that is then accompanied by inhomogeneities in the form of regularly distributed stripes. Moreover, such orders are intertwined with long range d-wave pairing correlations, which, in the thermodynamic limit, sign superconductivity. These results are obtained through systematic simulations in a four-leg tube geometry that can be realized experimentally using cold atoms trapped in optical lattices.
Thèse de doctorat
Constituants élémentaires et physique théorique
Caen
2015
ba0yba0
Unconventional and intertwined orders in the low-dimensional Hubbard model
169730719
ba0yba09
Juillet
Olivier
1974-...
enseignant-chercheur en physique
727
555
092592422
ba0yba09
Frésard
Raymond
727
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071365443
ba0yba09
Ledue
Denis
1964-....
enseignant-chercheur en physique des matériaux
956
555
092592619
ba0yba09
Oles
Andrzej
958
555
07845543X
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Tremblay
André-Marie
19..-...
958
555
070405875
ba0yba09
Gabay
Marc F.
19..-....
555
197828426
ba0yba09
Leprévost
Alexandre
1988-
070
175270309
ba0yba09
École doctorale structures, informations, matière et matériaux
Caen
1992-2016
996
191800228
ba0yba09
Laboratoire de physique corpusculaire de Caen
1947-....
981
026403064
ba0yba09
Université de Caen Normandie
1971-....
295
031426107
Hubbard, Modèle de
rameau
030654459
Électrons
Corrélation
rameau
029480558
Supraconductivité
rameau
027352919
Symétrie (physique)
rameau
128729759
Atomes froids
rameau
031691021
Antiferromagnétisme
rameau
ba0yba0
027253139
Thèses et écrits académiques
rameau
Méthodes variationnelles
stripes
530
TEF
FR
Abes
20231215
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