Luca de Medici
Institution d’accueil : ESPCI-Paris
Laboratoire : LPEM & ESRF_situé à Grenoble
Appel à projet : Consolidator (PE3)
Nom du projet : StrongCoPhy4Energy – Physique et matériaux fortement corrélés pour la technologie énergétique
Montant : 1.65 M€
Description :
Les matériaux où les électrons de conduction connaissent une forte corrélation dans leur dynamique, sont à la fois un défi pour les théories quantiques actuelles de la matière et une mine pour de possibles applications technologiques.
Les supraconducteurs à base de cuivre et de fer à haute température et les fermions lourds avec de grandes réponses thermoélectriques sont des exemples de matériaux ayant un impact potentiel élevé sur les technologies de transmission et de stockage d’énergie ou les applications à champ magnétique élevé.
Récemment, la découverte que les « règles de Hund » atomiques bien connues ont une influence étonnamment grande et diversifiée sur les électrons de conduction dans les matériaux à électrons d a changé la vision traditionnelle de la corrélation électronique comme une compétition entre l’énergie cinétique et la répulsion de Coulomb, ajoutant l’énergie d’échange de Hund. comme troisième axe.
Ce projet, en utilisant des techniques de calcul de pointe pour les matériaux corrélés, vise à clarifier l’influence des nouveaux mécanismes pilotés par Hund en tant qu’amplificateurs possibles de la supraconductivité à haute Tc et des propriétés thermoélectriques et thermomagnétiques.
En particulier, le couplage de Hund peut induire la coexistence d’électrons de conduction faiblement et fortement corrélés, aboutissant à des états isolants orbitaux sélectifs de Mott ou à une physique fermionique lourde.
Nous visons ensuite la création d’une nouvelle classe de composés de métaux de transition (électrons d) reproduisant les propriétés des matériaux plus exotiques de terres rares (électrons f) à fermions lourds, de manière accordable.
Les supraconducteurs à base de fer présentent certaines de ces propriétés et seront utilisés comme point de départ pour la recherche et l’exploration de supraconducteurs à haute température nouveaux et améliorés et de matériaux thermoélectriques/thermomagnétiques à électrons d.
Une application passionnante est également proposée, motivant une éventuelle résurgence de l’attention technologique vers les matériaux thermomagnétiques : le revêtement de câbles de haute puissance dans des matériaux thermomagnétiques pour l’auto-refroidissement, et potentiellement la supraconduction à température ambiante.