UNIVERSITE D'ORLEANS Ecole Doctorale Energie Matériaux Sciences de la Terre et de l’Univers Bourse ou allocation 2014 1. Informations administratives : Nom du Directeur de thèse : Jean Claude Soret Nom de l’éventuel co-Directeur : Le cas échéant nom, date de recrutement et date de soutenance d’habilitation programmée du co-encadrant :Vinh TA PHUOC, recruté le 01/07/2000, HDR prévue avant décembre 2014 Unité : GREMAN UMR 7347 Email du Directeur de thèse : [email protected] 2. Titre de la thèse : « Propriété o t ue de m té u e t me e tem é tu e et ute e o te co él t on élect on ue en cond t on on » 3. Résumé : Les isolants de Mott représentent une classe importante de matériaux. Alors que la théorie des bandes leur prédit un caractère métallique, ils sont isolants. Dans ces systèmes, la répulsion coulombienne électron-électron U, non prise en compte dans la théorie des bandes conventionnelle, conduit à un état isolant lorsque U est significativement supérieure à la demi- largeur de bande D. La description théorique de l'état isolant de Mott est un problème de longue date, et seules des approches modernes comme la théorie du champ moyen dynamique ( DMFT) ont prédit avec succès la totalité du diagramme de phase (U / D , T) de cette classe de matériaux . Une caractéristique remarquable des isolants de Mott est le fait qu'une perturbation externe peut provoquer une transition isolant-métal (IMT). Par exemple , l'application d'une pression physique ou chimique modifie la largeur de bande et conduit à une IMT au-dessus d'une valeur critique (U / D)c . De façon similaire, un dopage électronique induit également une IMT. Au cours du dernier quart de siècle , de nombreuses propriétés électroniques surprenantes ont été découvertes dans les isolants de Mott, au voisinage de transitions isolant- métal : superconductivité dans les oxydes de cuivre, les systèmes moléculaires organique et les chalcogénures de fer, magnétorésistance colossale et multiferroïcité dans les manganites, ou encore thermoélectricité avec une figure du mérite élevée dans différents isolants de Mott dopés. Le fait de pouvoir modifier radicalement et facilement les propriétés électroniques des isolants de Mott rend donc ces matériaux très prometteurs pour de nouvelles applications dans le domaine de l'électronique. Il est aussi possible de déstabiliser ces systèmes par l'application d'un pulse lumineux, ou électrique, et de générer de nouveaux états « cachés » hors d'équilibre. Par exemple, il a récemment été montré que certains chalcogénures et composés organiques à base d'or subissaient une transition isolant- métal engendrée par l'application d'un fort champ électrique, faisant de ces composés de très bons candidats pour de futures applications R-RAM (Resistive-Random Access Memory). La physique de ces composés, notamment sous l'effet d'une perturbation externe, est actuellement mal comprise. ED EMTSU Dans ce contexte, ce sujet de thèse consiste à sonder le diagramme de phase de certains isolants de Mott canoniques à l'aide de techniques de spectroscopie optiques, afin d'en avoir une meilleure compréhension. Les résultats obtenus seront comparés à ceux obtenus par d'autres techniques expérimentales dans les phases hors d'équilibre, et aux modèles théoriques. Dans ce but, un microscope permettant de mesurer les propriétés optiques des matériaux en conditions extrêmes (basse température et haute pression) a récemment été développé au GREMAN. Ces travaux de recherche se feront notamment en collaboration avec l'Institut des Matériaux de Nantes, le Laboratoire de Physique des Solides (Orsay), CEA/SPSMS (Grenoble), et le Synchrotron SOLEIL (Saclay). ED EMTSU