Physique nucléaire

Les gaz atomiques piégés dans des réseaux optiques permettent une réalisation quasi-parfaite des Hamiltoniens utilisés en physique de la matière condensée. Dans ce contexte, un enjeu majeur réside dans l’appréhension des propriétés à basse énergie du modèle de Hubbard en géométrie bidimensionnelle en raison de ses possibles connexions avec la supraconductivité à haute température critique des cuprates. Les travaux menés au LPC ont poursuivi l’objectif d’une détermination de l’état fondamental de ce modèle en fonction de l’interaction sur site et de la densité. Nous avons étendu une approche couramment employée en structure nucléaire où les corrélations sont introduites au travers de la restauration de symétries délibérément brisées dans un état d’essai en forme d’une superposition de fonctions d’onde Hartree-Fock-Bogoliubov (HFB). Aucun ordre magnétique, de charge ou superfluide n’est supposé dans cet état qui est optimisé pour minimiser l’énergie après projection sur les nombres quantiques pertinents. Au travers de simulations numériques sur de larges cellules rectangulaires dopées en trous, un entrelacement des degrés de liberté de spin, de charge et de paires en onde d a été mis en évidence. A fort couplage, il a été montré [9] que les corrélations associées se développent en coopérativement et sont en général spatialement modulées. Autour du dopage 1/8, un tel enchevêtrement s’interprète en termes de rubans de charge verticaux séparant des domaines antiferromagnétiques et supportant une condensation de paires de Cooper en onde d dans le canal d’impulsion nulle ainsi que dans celui du vecteur d’onde de densité de charge [9]. Cette superfluidité inhomogène s’apparente ainsi à une réalisation de la phase Fulde–Ferrell–Larkin–Ovchinnikov, avec cependant un paramètre d’ordre possédant la symétrie d.