Une transition originale du réseau de vortex enfin observée

30 August 2022 par Super Administrateur

Les singularités de van Hove jouent un rôle majeur dans la physique de certains systèmes à fortes corrélations électroniques. Ce sont des points particuliers de la structure de bande électronique où la densité d’état peut devenir singulière. Lorsque le niveau de Fermi atteint une signularité de van Hove, les corrélations électroniques sont exacerbées, et de nouveaux phénomènes peuvent apparaître.

Dans les supraconducteurs de type d-wave, la présence d’une singularité de van Hove proche du niveau de Fermi peut produire des phases de vortex remarquables. Une prédiction théorique a été faite quant à l’existence d’une transition originale du réseau de vortex correspondant à une rotation de 45° du réseau de symétrie carré (Nakai et al., Phys. Rev. Lett. 89 237004 (2002)). Cependant, après 20 ans de recherche cette transition n’avait encore jamais été observée.

En combinant les mesures ultrasonores avec les champs magnétiques intenses du LNCMI, les chercheurs ont découvert une transition inattendue du réseau de vortex dans le cuprate supraconducteur LaSrCuO (LSCO). Avec l’appui d’une théorie du réseau de vortex développée en tenant compte de la structure de bande particulière de LSCO, ces travaux montrent que la transition de réseau de vortex observée ici, correspond à la rotation du réseau carré prédite il y a un peu plus de 20 ans.

Publication – Evidence for a Square-Square Vortex Lattice Transition in a High-Tc Cuprate Superconductor
D. J. Campbell, M. Frachet, S. Benhabib, I. Gilmutdinov, C. Proust, T. Kurosawa, N. Momono, M. Oda, M. Horio, K. Kramer, J. Chang, M. Ichioka, and D. LeBoeuf
Phys. Rev. Lett. 129, 067001 (2022)

Figure – Variation de la vitesse du son du mode longitudinal c11 dans un cristal de LSCO à différentes températures, en fonction du champ magnétique. Les flêches indiquent le champ de transition du réseau de vortex Banom, et le champ de dépiégeage du réseau de vortex Bdp.