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Ce projet est dédié à l'étude de systèmes qui, sous une forme ou sous une autre, réalisent de nouvelles formes d'antiferromagnétisme et sont susceptibles de conduire à de nouveaux états de la matière: 1) Des systèmes d'atomes ultra-froids piégés dans un réseau optique, dont nous espérons montrer qu'ils réalisent naturellement des phases topologiques chirales; 2) Des assemblages de nano-pilliers magnétiques sur des réseaux très frustrés, comme par exemple le réseau kagomé, dans lesquels on s'attend à ce que la compétition entre la frustration et les interactions dipolaires à longue portée conduise à des propriétés très originales telles qu'une entropie résiduelle ou des transitions de phases exotiques; 3) Des amas d'atomes de cobalt déposés en surface qui, en présence d'un champ magnétique, donnent naissance à des croisements de niveaux avec des implications expérimentales très intéressantes notamment concernant le temps de cohérence du sytème, qui devient théoriquement infini à un croisement de niveau.
Cette recherche s'inscrit dans le cadre d'un effort de la communauté de physique du solide pour découvrir des propriétés radicalement différentes de la matière qui, à l'instar des semiconducteurs découverts dans les années 30, seront à la base de la technologie du futur.