Sébastien GIRAUD Institut fuer Theoretische Physik, Heinrich-Heine-Universitaet, Dusseldorf
Les isolants topologiques sont des matériaux isolants dans le bulk mais qui permettent le transport de charges sur leurs bords. Leur découverte récente, d'abord en dimension 2 dans des puits quantiques de HgTe, puis en dimension 3 dans une classe de matériaux tels que Bi2Se3 ou Bi2Te3, a ouvert la voie _a de nombreuses applications notamment dans les domaines de la spintronique ou de l'informatique quantique. Parallèlement, plusieurs nouveaux phénomènes physiques ont pu être prédits. L’existence de ces états de bords est protégée par un invariant topologique caractéristique de la structure de bandes du bulk et une propriété essentielle de ces matériaux est l'absence totale de diffusion en dimension 2 ou une réduction drastique de l'espace des phases des états de diffusion en dimension 3. L'étude des isolants topologiques a été réalisée jusqu’à présent sans interaction. Cela était justifié par la protection topologique des états de bords. Cependant, la situation est encore mal comprise, d’autant plus que dans certains cas on s’attend à de fortes interactions. En utilisant une théorie effective de basse énergie pour l’état de surface des isolants topologiques 3D, nous avons récemment analysé les conséquences du couplage électron-phonon. Nous avons ainsi pu prédire différentes grandeurs physiques comme la durée de vie des quasi-particules ou la résistivité surfacique, qui sont en très bon accord avec les premiers résultats expérimentaux.
