Etats Fondamentaux Originaux dans les Oxydes: de Nouveaux Matériaux pour une Nouvelle Physique – OxyFonda

Notre projet est centré sur une étude expérimentale des nouveaux concepts pour les systèmes électroniques ou magnétiques fortement corrélés, d'émergence récente, dont la découverte des supraconducteurs à haute température critique a été à l'origine . Les états métalliques au delà du liquide de Fermi, les états de spin fluctuants, les états générés par le couplage entre les degrés de liberté de spin et de charge forment des domaines d'exploration de cette nouveauté, sous-tendus par des modèles proches qui contribuent à notre unité thématique. - Notre projet fait appel à une synergie interdisciplinaire bien éprouvée entre chimie des matériaux, sondes locales de la physique (RMN et µSR) et études macroscopiques originales de transport et de magnétisme. - Pour les supraconducteurs à haute température critique (SHTC), nous proposons de déterminer si le désordre révélé par des expériences récentes de STM, au fort retentissement, est générique de la physique des SHTC. Des études de ce désordre « intrinsèque », ou introduit par irradiation, sur des matériaux bien contrôlés de diverses familles nous permettront, par des mesures concomitantes de RMN et de transport, de déterminer son incidence sur les propriétés magnétiques et supraconductrices. Nous entreprendrons aussi l'étude locale fine, par RMN, des corrélations magnétiques révélées par des défauts non magnétiques dans l'état supraconducteur ou sur-dopé, axes peu explorés jusqu'ici à l'échelle microscopique et vitaux pour la compréhension du mécanisme de la SHTC. - L'étude de nouveaux fondamentaux magnétiques fluctuants générés par la frustration due à la géométrie du réseau d'interactions sera abordée notamment par des développements vers les basses températures, par le biais de nouveaux composés d'émergence récente, en particulier de spin 1/2. RMN et µSR dont la pertinence des informations locales a été affirmée dans un passé récent, seront couplés à des études macroscopiques par SQUID, à basse température. Dans ce domaine où foisonnent de nouvelles phases proches en énergie nous étudierons aussi la cristallisation de nouveaux états et l'incidence de perturbations (ex: non stoechiométrie, dissymétrie des interactions, anisotropie...) qui sont toutes pertinentes dans ce contexte de fluctuations de basses énergies. - Enfin, les cobaltates, qui sont des nouveaux oxydes lamellaires de métaux de transition ayant certaines parentés avec les SHTC, présentent aussi des analogies avec les systèmes magnétiques frustrés, de par leur structure plane triangulaire. Notre expertise dans ces deux domaines a suscité notre intérêt et nous a permis de révéler que la mise en ordre des Na et des charges de Co est à l'origine d'une multitude de phases présentant des états fondamentaux d'électrons corrélés très diversifiés. Notre objectif est de combiner diffraction X, RMN, mSR, pouvoir thermoélectrique afin de comprendre les rôles respectifs des corrélations, de la frustration, de l'ordre de charge et éventuellement du désordre sur les propriétés électroniques des différentes phases.