Analyse des propriétés électroniques de supraconducteurs à l’aide de la théorie de la fonctionnelle de la densité
Cette soutenance de thèse porte sur la structure électronique de supraconducteurs telle que déterminée par la théorie de la fonctionnelle de la densité. Les matériaux supraconducteurs ont des applications potentielles dans plusieurs domaines de haute technologie comme le transport électrique et l'imagerie médicale. La compréhension du mécanisme d'appariement électronique demeure un des grands défis de la physique moderne, en particulier pour les matériaux à haute température critique.
Dans un premier temps, nous analysons le couplage électron-phonon dans le carbure de niobium (NbC) dopé à l'azote. L'anomalie de Kohn due à l'emboîtement de la surface de Fermi est responsable de l'augmentation importante du paramètre de couplage électron-phonon. Nous présentons un modèle permettant de comprendre comment la diminution de la fréquence d'un phonon influence les paramètres du couplage électron-phonon, menant à une hausse de la température critique de supraconductivité.
Dans un second temps, nous présentons des résultats de calcul d'oscillations quantiques dans le pnicture de fer LaFe2P2, un matériau similaire au supraconducteur BaFe2As2. Pour ces calculs, une analyse détaillée de la surface de Fermi est requise, exigeant une méthode d'interpolation robuste. Les résultats sont comparés directement avec des données expérimentales.
Finalement, nous présentons des résultats de calcul de surface de Fermi dans le YBa2Cu3O6.5. Avec le dopage dans les plans de CuO2 dû à la superstructure de la phase ortho-II, ce matériau est situé dans la région du diagramme de phase des cuprates où une reconstruction de la surface de Fermi a lieu. Plusieurs ordres magnétiques, ainsi que leurs effets sur la surface de Fermi, sont comparés. L'utilisation du terme de Hubbard est nécessaire afin de mieux représenter la corrélation importante des électrons d dans ce matériau.
