Prix Nobel 2016 : Physique, transitions de phase topologiques dans les matériaux
Prix Nobel de Physique 2016 décerné à David J. Thouless (University of Washington), F. Duncan M. Haldane (Université de Princeton) et J. Michael Kosterlitz (Brown University, Providence) pour leur "recherches théoriques sur les transitions de phase topologiques dans la matière".
Ces recherches, aujourd'hui récompensées par le Prix Nobel, ont apporté les bases théoriques nécessaires pour interpréter diverses situations expérimentales étudiées au sein de l'IRAMIS/SPEC : en 1985 a été publié par Jean Lapujoulade, Daniel Grempel et Jacques Villain, la première observation expérimentale de la transition rugueuse sur les matériaux usuels (transition de phase de type Kosterlitz-Thouless (KT)). Ces recherches se sont poursuivies avec B. Salanon sur une quinzaine d'années, avec d'autres résultats remarquables sur les surfaces en croissance (H. Ernst et L. Douillard) ou celles d'alliages métalliques (B. Salanon et L. Barbier).
Autre résultat expérimental majeur : l'observation par F.I.B. Williams et C. Glattli, de la transition solide-liquide d'une assemblée d'électrons confinés en 2 dimensions (1988), qui relève de la même classe d'universalité KT, et en lien avec l'effet Hall Quantique entier et fractionnaire. Les recherches sur la thématique des systèmes 2D en interaction se sont poursuivies avec la transition de phase quantique d'effet Hall Quantique Fractionnaire, sur laquelle Duncan Haldane a été très actif, avec au SPEC la mise en évidence du transport d'électrons par charge fractionnaire (1997 - C. Glattli).
Au Laboratoire Léon Brillouin, l'étude par diffraction de neutrons du diagramme de phase de divers matériaux (cuprates, ..) et de leurs propriétés magnétiques et structurales ont aussi été profondément influencées par les développement théoriques apportés par Kosterlitz et Thouless.
Aujourd'hui, les efforts expérimentaux de recherche sur les transitions de phase dans les matériaux se poursuivent au sein de l'équipe du SPEC/SPHYNX, avec en particulier l'équipe de F. Ladieu et la mise en évidence pour la première fois en 2016 de "la transition vers l'ordre amorphe dans les verres". Elles se poursuivent aussi au LLB, où les études de diagramme de phase par diffraction de neutrons sont toujours aussi actives : ordre dans les supraconducteurs , états métastables dans les verres et verres de spin.
