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​Des physiciens de l'Inac ont mis en évidence des transitions de phase quantiques inédites dans un composé ferromagnétique supraconducteur (UCoGe) sous l'action d'un champ magnétique extérieur.
​Ferromagnétisme et supraconductivité sont habituellement considérés comme des ordres antagonistes. Des composés tels que UCoGe font exception. En-dessous de 3 K, UCoGe devient ferromagnétique et en dessous de 600 mK, il devient aussi supraconducteur. C'est également  un matériau dit « à fermions lourds » car cet alliage contient un atome d'uranium dont certains électrons (dans les orbitales 5f incomplètes) interagissent avec des électrons de conduction, formant des « quasi-particules » de masse élevée.

Une équipe de l'Inac et du Laboratoire national des champs magnétiques intenses (CNRS) a effectué des mesures de transport électronique dans des monocristaux de haute qualité d'UCoGe, à très basse température, en appliquant un champ magnétique parallèle à la direction cristallographique d'aimantation « facile ». Elle a observé plusieurs anomalies concernant l'effet Hall et la puissance thermoélectrique de UCoGe, dans une gamme de champs magnétiques allant jusqu'à 35 teslas.

Ces anomalies ont pu être interprétées par des changements abrupts de topologie de la surface de Fermi de UCoGe, délimitant les états électroniques occupés. De telles transitions topologiques, dites de Lifschitz, sont des transitions de phase quantiques qui n'ont pas de signature thermodynamique claire.

De manière surprenante, les chercheurs ont démontré que de faibles champs magnétiques suffisent à induire ces changements topologiques dans les matériaux à fermions lourds.

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