Superconductivité, ondes de densité et instabilités de réseau dans les nickelates – SUNCHINE

S'ils fonctionnaient à conditions atmosphériques, les matériaux quantiques tels que les supraconducteurs (SC) pourraient avoir un impact remarquable sur la société dans le domaine des énergies renouvelables ou de l'informatique quantique. À ce jour, les cuprates détiennent toujours le record de température critique à pression ambiante, mais sont incompris. La découverte récente de SC dans les nickelates bicouches (à 80 K et 18 GPa) a constitué une percée remarquable. Ces systèmes présentent des différences avec les cuprates : remplissage électronique, transition structurale sous pression, présence d'ondes de densité et dôme SC persistant sur une large gamme de pressions. Les nickelates offrent donc de nouvelles perspectives de compréhension de la SC à haute Tc. En outre, ils ont un potentiel pour des températures critiques plus élevées à des pressions plus basses.
Aujourd'hui, de nombreuses questions doivent être rapidement résolues. Quel est l'impact de la pression sur le SC ? Pourquoi la Tc est-elle indépendante de la pression ? Quelle est la nature des autres phases en compétition ? Et surtout, quel type de substitution permet d'optimiser la phase SC ?
Pour étudier ces questions et amener l'Europe dans la course, il est primordial de rassembler un consortium d'experts suisses et français des hautes pressions, de la synthèse à la caractérisation.
L'ambition du projet est double. Nous investiguerons le diagramme de phase (p,T) du point de vue magnétique, électronique et structural afin de définir la nature des phases en compétition et de caractériser avec précision l'effet de la pression. Nous prévoyons surtout d'effectuer des substitutions afin d'induire une pression chimique ou un changement de symétrie. Notre objectif est d'établir les conditions chimiques qui favoriseraient l'apparition de la SC à plus haute TC et basse pression via la synthèse et la caractérisation approfondie des nouvelles compositions sous pression.