Using gap symmetry and structure to reveal the pairing mechanism in Fe-based superconductors

Je passe en revue les idées théoriques et les implications des expériences sur la structure et la symétrie du gap dans les supraconducteurs à base de fer. Contrairement à la majorité des autres classes de supraconducteurs non conventionnels, il est ici possible de modifier les interactions par de faibles changements de pression, par dopage ou par l'introduction de désordre. Aussi, des mesures de l'évolution du paramètre d'ordre en fonction de ces paramètres de contrôle devraient permettre une compréhension fine des interactions sous-jacentes responsables de l'appariement des électrons. Je rappelle brièvement le « paradigme standard » de la supraconductivité de type s dans ces composés, et discute plus finement les développements effectués ces dernières années qui mettent en cause ce modèle. Je discute les raisons qui semblent conforter une compétition entre des appariements de type s et d, particulièrement dans les systèmes pour lesquels une des poches de la surface de Fermi - électrons ou trous - est absente. L'observation d'une transition entre symétries s et d, éventuellement associée à un état « s + id » brisant la symétrie T par renversement du temps, serait une importante confirmation de ces idées. Plusieurs propositions permettant d'observer ces transitions sont discutées, incluant l'apparition de modes collectifs du paramètre d'ordre dans les expériences d'effet Raman ou de conductivité optique. Des transitions entre différents types d'états de type s impliquant diverses combinaisons de signes sur les poches de la surface de Fermi peuvent aussi se produire à travers un état « s + is » brisant T. Je discute des travaux récents qui suggèrent que l'appariement peut, de façon surprenante, s'effectuer sur une grande gamme d'énergies autour de l'énergie de Fermi, ainsi que de l'effet sur la supraconductivité de la symétrie de plan de glissement miroir des composés au fer et des divers états de paires exotiques brisant l'invariance par renversement du temps ou par translation qui ont été proposés. Finalement, je considère les problèmes associés au désordre et comment diverses façons d'introduire un désordre contrôlé peuvent (ou non) permettre d'obtenir des informations sur la structure et la symétrie du gap.