Les supraconducteurs non-conventionnels à base d'oxyde de cuivre détiennent le record des températures de transition supraconductrices les plus élevées atteintes jusqu’à présent, à pression ambiante. Ces composés présentent un diagramme de phase électronique très complexe dominé par une mystérieuse phase de pseudogap (PG) que l'on pense jouer un rôle clé dans l'émergence de la supraconductivité. Malgré des décennies de recherches, l'origine de cette phase de PG demeure une énigme non résolue. La phase de PG renferme des instabilités électroniques et, en particulier, une phase magnétique qui brise les symétries d’inversion et de renversement par le temps, interprétée comme la signature d'un état quantique magnéto-électrique de type « boucles de courants ».

Récemment, nous avons découvert que ces états quantiques conduisaient également à la formation d’un nouveau type de corrélations magnétiques au sein des plans CuO2. La combinaison de ces deux types de phases magnétiques serait alors à l’origine d’une texture magnétique cachée qui pourrait jouer un rôle crucial dans la physique du PG, mettant en lumière une autre pièce du puzzle de la supraconductivité à haute température critique et ouvrant la voie à de nouvelles études expérimentales.

Le projet de thèse que nous proposons se déroulera au Laboratoire Léon Brillouin en collaboration avec le Service de Physique de l’Etat Condensé (Saclay). Il est divisé en deux volets expérimentaux visant à réaliser une étude systématique de ces nouvelles corrélations magnétiques. La première partie du projet sera consacrée à la cristallogenèse de plusieurs familles de cuprates au moyen de la technique de la fusion de la zone solvante. Le second volet concernera l'étude du magnétisme exotique issu d’états de type « boucles de courants », dans les monocristaux synthétisés, par diffusion des neutrons polarisés.