Le supraconducteur ?? base de fer KFe[indice inf??rieur 2]As[indice inf??rieur 2] constitue une ??nigme en raison de la sym??trie inusit??e de son param??tre d'ordre. Contrairement aux autres supraconducteurs ?? base de fer, qui sont de sym??trie s-wave, ce mat??riau semble partager la sym??trie d-wave des cuprates comme YBCO. Le transport thermique est une sonde exp??rimentale tr??s efficace pour d??terminer la structure du param??tre d'ordre en r??v??lant la pr??sence de n??uds sur la surface de Fermi o?? le gap en ??nergie associ?? ?? la supraconductivit?? est nul. Ce m??moire pr??sente des donn??es de conductivit?? thermique obtenues dans KFe[indice inf??rieur 2]As[indice inf??rieur 2] selon les axes cristallins a et c et pour diff??rentes orientations du champ magn??tique. Les mesures couvrent un intervalle en temp??rature de 50 mK ?? 500 mK. La pr??sence d'un terme r??siduel lin??aire k[indice inf??rieur 0] / T en champ nul indique la pr??sence de n??uds. L'anisotropie de ce terme r??siduel selon les directions a et c implique que les n??uds sont dispos??s sur des lignes verticales selon l'axe k[indice inf??rieur z] sur tous les feuillets de la surface de Fermi. Ce r??sultat sugg??re fortement un gap de sym??trie d-wave. De plus, k[indice inf??rieur 0] / T n'est pas affect?? par la variation du taux de diffusion dans des ??chantillons de puret??s diff??rentes. Cette propri??t??, appel??e universalit?? de la conductivit?? thermique, est caract??ristique des supraconducteurs de sym??trie d-wave. Bien qu'une r??cente ??tude men??e ?? l'aide de l'ARPES dans KFe[indice inf??rieur 2]As[indice inf??rieur 2] indique plut??t un gap s-wave, le calcul du comportement en champ magn??tique de ce mat??riau ?? partir des valeurs du gap obtenues par l'ARPES est incompatible avec les donn??es exp??rimentales de conductivit?? thermique. La d??pendance en champ magn??tique de la conductivit?? thermique est par ailleurs reproduite presque parfaitement par un mod??le d-wave. D??terminer la sym??trie du param??tre d'ordre du supraconducteur est crucial afin de comprendre le m??canisme d'appariement. ?? cet ??gard, KFe[indice inf??rieur 2]As[indice inf??rieur 2] offre la possibilit?? de faire le lien entre les deux grandes familles de supraconducteurs: les cuprates et les supraconducteurs ?? base de fer.

Les chercheurs savent depuis longtemps que la supraconductivit?? est engendr??e par le couplage de paires d?????lectrons, appel??es paires de Cooper. Par contre, l???origine de l???inter-action conduisant ?? l???attraction effective entre les ??lectrons formant les paires demeure mal comprise pour certains mat??riaux d??couverts durant les trente derni??res ann??es. Dans ce m??moire, la supraconductivit?? a ??t?? induite dans des cuprates dop??s aux ??lectrons faisant partie de la famille des infinite-layers (IL), ayant la forme Sr[indice inf??rieur 1???x]Nd[indice inf??rieur x]CuO[indice inf??rieur 2]. Les IL ne peuvent ??tre d??pos??s en couches minces par la technique d???ablation laser que depuis tr??s r??cemment. L?????tude syst??matique de ces compos??s reste donc enti??rement ?? accomplir. Les IL ont ??galement une structure cristalline extr??mement simplifi??e qui facilite l???interpr??tation des ph??nom??nes physiques mesur??s en laboratoire. L?????tude des IL est un v??ritable tour de force. Plusieurs groupes de recherche dans le monde tentent de les synth??tiser en couches minces avec beaucoup de difficult??. Ces mat??riaux sont m??tastables et d???une sensibilit?? d??concertante. Obtenir des couches minces exemptes de phases parasites est un travail de longue haleine. Ce d??fi a non-seulement ??t?? relev??, mais il a ??t?? possible de r??aliser de la microfabrication sur les couches minces crues, rendant toute caract??risation des propri??t??s de transport beaucoup plus pr??cise. L???ablation laser puls??e est la technique qui a ??t?? utilis??e pour faire la croissance des couches minces ??tudi??es. La diffraction des rayons-X a permis l???identification des phases de la structure cristalline, mais surtout l?????tude des propri??t??s structurales des couches minces d??pos??es. Une analyse des param??tres en plan (a) et hors plan (c) de la cellule unit?? de ces couches minces en fonction des conditions de croissance s???est av??r??e essentielle. Il a ??t?? remarqu?? que le param??tre hors plan joue un r??le limitant dans l?????mergence de la supraconductivit??. Des mesures de r??sistivit?? ?? tr??s basses temp??ratures et sous champs magn??tiques intenses ont permis d?????tablir un lien entre l???apparition de la supraconductivit?? et la grandeur du param??tre hors plan de la structure cristalline. Une transition compl??te ne semble ??tre possible que lorsque le param??tre hors plan se trouve sous une grandeur critique, c = 3,41[A rond majuscule]. Des mesures d???effet Hall en fonction de la temp??rature sur des ??chantillons ayant diff??rentes valeurs du param??tre hors plan ont permis de d??terminer l?????volution des porteurs de charges pr??sents en fonction de c. Les ??chantillons supraconducteurs sugg??rent que la pr??sence de trous comme porteurs de charge est essentielle ?? l?????mergence de la supraconductivit??. Leur pr??sence semble diminuer rapidement ?? partir d???un param??tre hors plan plus grand que 3,41[A rond majuscule]. Il est possible d?????tablir un lien fondamental entre le comportement de la densit?? observ?? et celui d???une autre famille de supraconducteurs, les dop??s aux ??lectrons ayant une structure T???.

Il y a presque trente ans, un des probl??mes les plus difficiles de la physique moderne voyait le jour: la supraconductivit?? ?? haute temp??rature critique dans les cuprates. Depuis, l'hypoth??se nomm??e mod??le Hubbard est rapidement devenu un des candidats les plus prometteurs ?? en d??tenir la solution. Dans ce contexte, ce m??moire pr??sente des travaux de calculs num??riques sur les phases de la mati??re pr??dites par le mod??le de Hubbard. Le projet poursuit notamment deux objectifs. En premier lieu, on consid??re un couplage interplan dans le mod??le, ce qui le rend plus r??aliste que sa version 2D habituelle. Et en deuxi??me lieu, on laisse les phases antiferromagn??tique et supraconductrice coexister avec en plus une autre phase supraconductrice de type pi-triplet. Plus de d??tails sur le contexte et ces deux objectifs sont pr??sent??s au chapitre 1 et le mod??le de Hubbard est d??taill?? au chapitre 2. Pour obtenir des solutions num??riques au mod??le, les m??thodes utilis??es sont la th??orie de champ moyen dynamique sur amas (CDMFT) et l'approximation de l'amas variationnel (VCA). Ces m??thodes ainsi que le formalisme n??cessaire pour les aborder sont pr??sent??s au chapitre trois. Notons qu'on utilise ces m??thodes pour amas avec des m??thodes de diagonalisation exacte qui ne feront pas partie de la discussion. Enfin, le dernier chapitre pr??sente tous les r??sultats obtenus avec ce projet, qui m??nent ?? deux conclusions principales. Premi??rement, le couplage tridimensionnel tel qu'ajout?? n'a pas fait ressortir de tendance nette dans les r??sultats. Cela indique une de deux choses: soit les effets interplans sont n??gligeables dans le mod??le de Hubbard, soit il faudra les inclure d'une fa??on plus compl??te dans le futur. Deuxi??mement, on observe que la phase pi-triplet appara??t lorsqu'il y a coexistence entre l'antiferromagn??tisme et la supraconductivit?? dans le mod??le mais que ces deux derni??res phases se nuisent fortement l'une ?? l'autre, confirmant qu'il y a comp??tition de phases.