Projet ANR-10-INTB-0401 – QuanTherm : La thermoélectricité de la matière quantique
Programme : Blanc international - Sciences de l'information, de la matière et de l'ingénierie : Constituants fondamentaux de la matière, physique de la matière condensée (Blanc Inter SIMI 4) 2010
Année de financement : 2010
Coordinateur du projet : Monsieur Kamran Behnia (CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE ILE-DE-FRANCE SECTEUR PARIS A)
Partenaires : Laboratoire de Physique et d'Étude des Matériaux; Laboratoire de Physique et d'Étude des Matériaux; TU Wien
Montant : 259409.0 euros
Durée : 36 mois
Résumé : La quête pour les matériaux thermoélectriques utiles  s'est  récemment intensifiée. Ceci est en partie motivé par le fait que les réfrigérateurs thermoélectriques et les générateurs seront plus respectueux de l'environnement. D'autre part, la recherche fondamentale sur l'organisation d'électrons dans les solides, a trouvé dans la thermoélectricité  une sonde sensible, mais encore mal comprise de corrélations  fortes entre les électrons.
On parle de la criticité quantique quand une phase macroscopiques de la matière subit une transformation continue à température nulle. Les études de coefficients Nernst et Seebeck dans un certain nombre de systèmes à électrons corrélés ont ouvert une nouvelle fenêtre sur cette question. Des études récentes ont montré que l'effondrement  de l'image du liquide de  Fermi de Landau est accompagné d'une réponse  thermoélectrique inhabituelle. Un objectif principal de notre proposition est d'étudier les signatures thermoélectrique de criticité quantique dans un large éventail de systèmes, allant des  matériaux  aux électrons lourds aux empilement de couches de graphème.
Les isolants topologiques, isolants de bande  avec des propriétés de symétrie particulière qui découlent de l'interaction spin-orbite ont récemment attiré énormément d'attention théorique et inspiré un nombre croissant d'expériences. Toutes les trois familles jusqu'ici identifiées des isolants topologiques sont connus comme de bon matériaux thermoélectriques et l'origine de leur grand coefficient Seebeck est encore loin d'être établie. Nous avons l'intention de soigneusement examiner la réponse  thermoélectriques de ces systèmes et d'explorer l'existence éventuelle d'isolants Kondo qui sont également  matériaux thermoélectrique intéressants  et qui pourrait être topologiques,.
Récemment, l'effet Nernst a émergé comme une sonde d'oscillations quantiques avec une sensibilité inégalée. Nous avons l'intention d'utiliser cette sonde dans et graphite et bismuth afin d'apporter une contribution nouvelle à un problème vieux de plusieurs décennies et encore en suspens: le sort du gaz en trois dimensions des électrons poussés au-delà de la limite quantique. L'amplitude élevée du coefficient  Nernst de ces semi-metaux  suggère  que cette route peu explorée vers la thermoélectricité  utile mérite plus d'attention.
Les deux partenaires, parmi une poignée de  groupes sur la scène internationale à explorer la réponse thermoélectrique des électrons corrélés en conditions extrêmes, proposent de lancer une nouvelle collaboration. Le noyau du projet est de recruter deux chercheurs postdoctoraux, l'un basé à Vienne et un autre basé à Paris, afin de la réaliser un ensemble de mesures à haute résolution thermoélectrique dans les deux laboratoires et dans les installations à champ magnétique intense. On attend que les résultats obtenus contribuent à la compréhension théorique approfondie des phénomènes thermoélectriques.