Curriculum Vitae - APC - Université Paris Diderot-Paris 7

Dans ce contexte, la découverte des supraconducteurs au Fer (Fe-SC) en 2008 possédant
une structure électronique multi-orbitale a ouvert une nouvelle voie vers la supraconductivité
à haute température critique. D’un prime abord, les Fe-SC ont des propriétés similaires à
celle des cuprates, leur bi-dimensionnalité et la proximité d’un ordre antiferromagnétique
notamment, ce qui a suscité l’espoir légitime qu’ils puissent donner des indices sur une voie
générique vers la supraconductivité à haute température critique. Pourtant trois ans après
leur découverte, de nombreuses différences sont apparues et notamment le fait que la
présence de plusieurs surface de Fermi et la nature essentiellement itinérante et non-localisé
comme dans les cuprates de leur magnétisme. Ces différences font des Fe-SC des
systèmes intéressants en soi et, possiblement, une voie alternative vers la supraconductivité
à haute température critique.
Dès 2009, nous nous sommes intéressés au lien entre la phase magnétique, de type
onde de densité de spin (ODS), et la phase supraconductrice (SC) dans ces systèmes. Nous
avons étudiés en particulier l’impact de la phase ODS sur le gap supraconducteur dans des
monocristaux de BaFe2As2 dopés en électrons en substituant des atomes de Fer (Fe) avec
du Cobalt (Co). Ce composé est très intéressant car son diagramme de phase montre une
zone de coexistence à l’échelle atomique entre les deux ordres électroniques ODS et SC.
Etant donné le caractère itinérant du magnétisme on s’attend donc à une compétition entre
les deux ordres pour les états électroniques au niveau de Fermi. Les conditions de cette
coexistence /compétition restent encore largement inexplorées. A dopage faible où seule
l’ordre ODS existe, nous avons montré via une étude du continuum Raman électronique
jusqu’à 250 meV que les surfaces de Fermi sont reconstruites dans la phase magnétique
(référence 4 de la liste des publications). Cette reconstruction est compatible avec un
repliement de bande associée à la périodicité de la phase onde densité de spin. L’anticroisement
qui résulte de ce repliement détruit la surface de Fermi et active des transitions
optiques bien visibles à dopage nul (voir fig. 5). L’emboîtement des surfaces de Fermi étant
imparfait, la destruction n’est que partielle comme l’atteste l’intensité non-nulle du continuum
à basse énergie.
Nous avons ensuite mené des expériences à basse température (T=2,5K