Transitions de phase quantiques dans des films minces désordonnés

2007 
Le transport a tres basse temperature dans des materiaux conducteurs desordonnes implique les phenomenes d'interferences quantiques, de repulsions coulombiennes, et le cas echeant de fluctuations supraconductrices. Deux (2D) etant la dimension critique inferieure pour l'existence des etats metallique et supraconducteur, nous avons etudie deux transitions de phase quantiques-la Transition Supraconducteur-Isolant (TSI) et la Transition Metal-Isolant (TMI)-lorsque l'on diminue l'epaisseur d'un systeme desordonne, ici a-NbSi. La question sous-jacente est celle de l'articulation entre les differentes phases et les conditions d'apparition d'un eventuel etat metallique a 2D. Nous avons etudie les TSI induites soit par un champ magnetique soit par le desordre. Les principales caracteristiques observees (renormalisation, role de l'orientation du champ) s'interpretent bien dans le cadre de la theorie de M.P.A. Fisher communement invoquee pour expliquer les TSI. Cependant nous ne trouvons pas une valeur universelle pour la resistance a la transition et les exposants critiques prevus par cette theorie. Concernant la TMI, nous avons diminue l'epaisseur d'un systeme metallique jusqu'a tendre vers 2D et l'etat isolant. Dans ces deux transitions le passage vers l'isolant montre clairement l'existence d'etats dissipatifs a temperature nulle non prevus par les theories conventionnelles. Nous proposons une interpretation de l'ensemble de nos resultats faisant intervenir une nouvelle phase a 2D entre les etats supraconducteur et isolant-un metal de Bose-, predite par des theories recentes. Nous tracons alors le diagramme de phase du systeme modele NbSi en fonction de la concentration et de l'epaisseur des films.
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