Symétrie du paramètre d’ordre supraconducteur dans le ruthénate de strontium

Abstract

Plus de vingt ans après sa découverte, le ruthénate de strontium (Sr2RuO4) est toujours un des matériaux mobilisant le plus d’attention en physique de la matière condensée. La question fondamentale est de savoir quelle est la symétrie du paramètre d’ordre supracon- ducteur, ou autrement dit de quelle façon les électrons s’apparient pour donner naissance à la supraconductivité. Ce problème constitue une mise à l’épreuve inédite des théories de la supraconductivité, surtout étant donnée la grande quantité de données expérimentales sur le matériau. Dans ce mémoire, on présente une étude théorique de la supraconductivité du Sr2RuO4 basée sur un modèle à trois bandes. On introduit d’abord de façon pédagogique ce modèle ainsi que les méthodes d’amas quantiques utilisées pour le traiter, la théorie des perturbations sur amas (CPT) et l’approximation de l’amas variationnel (VCA). Une contribution originale de ce travail est la classification rigoureuse de tous les types de paramètres d’ordre supraconducteurs pouvant se manifester dans un modèle à trois bandes. Cela inclut des appariements entre des électrons situés sur différentes orbitales. On montre qu’ils ont une physique bien différente de la supraconductivité habituelle des modèles à une seule orbitale. Les résultats de la VCA indiquent que ces appariements interorbitaux sont favorisés dans un certain régime de paramètres. D’autres solutions présentes dans la littérature, telles que les types d et p, sont aussi obtenues, mais de manière moins favorable.