Sonder les magnons altermagnétiques dans les supraconducteurs à haute température critique – ALTERMAGNON

L’altermagnétisme est un nouvel état magnétique, récemment défini comme sous-groupe d’états antiferromagnétiques colinéaires. Cet état présente cependant des caractéristiques intrigantes, notamment une séparation en spin des états électroniques en raison de symétries magnéto-structurales spécifiques. Des prédictions théoriques récentes suggèrent que ces mêmes symétries devraient également conduire à la séparation de la chiralité des excitations magnétiques dans ces systèmes. Nos études récentes, ainsi que d'autres recherches théoriques, ont exploré le potentiel de divers matériaux candidats pour l'altermagnétisme. Parmi eux, le nickelate mono-couche Ruddlesden-Popper La2NiO4 (LNO) et son homologue cuprate La2CuO4 (LCO), ont tous deux été identifiés comme candidats à l’altermagnétisme. LCO est également le composé parent de la riche et intrigante famille de cuprates supraconducteurs à haute température critique, et une hypothèse dominante suggère que les fluctuations magnétiques pourraient jouer un rôle majeur dans la supraconductivité. Cela suggère donc un possible lien entre ces deux propriétés fondamentales. Cependant, l'altermagnétisme dans ces matériaux n'a pas encore été confirmé expérimentalement.

Dans le projet ALTERMAGNON, notre objectif est de fournir la première confirmation expérimentale de l'altermagnétisme dans ces systèmes. Le projet vise à établir la nature altermagnétique des composés parents des nickelates et des cuprates, puis de suivre l’évolution de leur caractère altermagnétique en fonction d’une substitution chimique dans les familles La2-xSrxCuO4 (LSCO) et La2-xBaxNiO4 (LBNO). Alors que LBNO devient un antiferromagnétique conventionnel avec le dopage, en perdant la distortion structurale, LSCO conserve cette distortion et devient supraconducteur. Cela fait de ces systèmes des candidats modèles pour explorer une relation possible entre l'altermagnétisme et la supraconductivité non conventionnelle.

Pour assurer le succès de ce projet, nous nous appuierons sur une méthodologie basée sur une forte synergie entre la théorie et l'expérience, avec une approche rétroactive entre les deux partenaires. De plus, les deux équipes partenaires, situées au sein du même laboratoire et ayant l’habitude d’interagir ensemble, mettront à profit leur expertise combinée pour garantir une étude efficace et significative de l'altermagnétisme et de son rôle possible dans la supraconductivité.