Structure électronique des matériaux supra haute Tc dans leur état normal

S. Pailhès (équipe Conditions Extrêmes et Métastabilité), en collaboration avec des collègues Suisses, Suédois et Anglais, a publié un article intitulé Anisotropic breakdown of Fermi liquid quasiparticle excitations in overdoped La2-xSrxCuO4 dans la revue Nature Communications.

La description microscopique de l’état électronique des matériaux supraconducteurs à haute température critique en dehors de l’état supraconducteur n’est pas encore établie. Or cette description est cruciale pour comprendre la supraconductivité non conventionnelle. Dans cet article, les auteurs ont mesuré par photoémission résolue en angle les propriétés des quasiparticules dans l’état normal pour différentes valeurs de dopage des plans conducteurs. Ils montrent notamment que la structure électronique du système, en fonction du dopage, se décompose en deux types de régions confinées en vecteurs d’ondes et en énergie dans lesquelles les propriétés des quasiparticules sont soit « normales » (liquide de Fermi) soit anormales (non-liquide de Fermi). Le poids respectif de ces deux régions évolue en fonction du dopage du matériau. Enfin, ils montrent que les régions anormales de la structure de bande électronique sont connectées par des vecteurs d’ondes caractéristiques d’excitations magnétiques. Ils établissent ainsi un lien direct entre le magnétisme et l’existence de ces quasiparticules aux propriétés non conventionnelles.