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        LPCM Laboratoire de Physique Computationnelle des Matériaux            

Supraconductivité et Magnétisme (SM)

Actuellement, un grand nombre de recherches se concentrent sur l’étude de matériaux multifonctionnels, dans lesquels plusieurs propriétés peuvent être potentiellement exploitées. Une des questions clés pour le futur développement et la compréhension des matériaux multifonctionnels concerne le couplage mutuel entre les différentes propriétés physiques. Par ailleurs, si un tel couplage existe, il faudra aussi se demander s’il est fort, quels sont les mécanismes mis en jeu, et s’il est exploitable dans des applications. Afin de répondre à de telles questions, nous nous intéressons particulièrement à une classe de matériaux appelés les supraconducteurs magnétiques, qui attirent actuellement un intérêt considérable. Ces systèmes sont des matériaux multifonctionnels par excellence, puisqu’ils possèdent simultanément deux propriétés : le magnétisme et la supraconductivité. Le magnétisme ne fait pas bon ménage avec la supraconductivité, qui disparaît en présence d’un champ magnétique trop important. Pourtant, récemment il était prouvé que plusieurs composés supraconducteurs ont à la fois des bons supraconducteurs et simultanément des excellents aimants. La coexistence microscopique de ces deux ordres fait ressortir clairement leur intrication. Cette dernière peut alors être soit coopérative, l'un étant le précurseur ou le catalyseur de l'autre, ou compétitive. La relative rareté de ce type de matériaux incite la communauté des sciences des matériaux à mettre en œuvre ses savoir-faire afin de concevoir de nouvelles matrices supra-magnétiques. Celles-ci sont susceptibles de fournir des arguments théoriques et expérimentaux décisifs qui permettront une compréhension fondamentale de cette coexistence.

Le but est l’étude de nouvelles séries de matériaux supra-magnétiques par une méthode ab-initio. Les structures considérées sont des matériaux à base des «Terres rares/Métaux de transition» et combinant des systèmes magnétiques et supraconducteurs. L’application de l’approche physique, qui représente l’originalité principale, a pour objectif de dégager des propriétés tout à fait spécifiques et donner preuve à travers les mécanismes de liaisons de la possibilité de la coexistence de la supraconductivité et du magnétisme.

On peut citer quelques objectifs envisagés.

  • Recherche de nouveaux matériaux supra-magnétiques
  • Comprendre l’influence des contributions microstructurales sur l’éventuel couplage supraconductivité et magnétisme intrinsèque.
  • Compréhension fondamentale des processus de cette coexistence.
  • Classification, identification et prédiction de nouveaux matériaux supra-magnétiques par le chemin théorique.