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Concept

Symétrie de rotation

En physique, la symétrie de rotation, ou invariance par rotation, est la propriété d'une théorie, ou d'un système physique de ne pas être modifié soit par une rotation spatiale quelconque, ou alors par seulement certaines d'entre elles. Lorsque le système est invariant par n'importe quelle rotation d'espace, on parle d'isotropie (du Grec isos (ἴσος, "égal, identique") et tropos (τρόπος, "tour, direction"). Dans ce cas toutes les directions de l'espace sont équivalentes. L'isotropie de l'espace est à l'origine de la conservation du moment cinétique, en application du théorème de Noether. Dans d'autres cas, l'invariance par rotation n'est valable que pour un sous-ensemble des rotations d'espace : par exemple seulement autour d'un certain axe (symétrie axiale) et / ou d'un certain angle (demi-tour, quart de tour...). Certaines directions de l'espace sont alors privilégiées, et l'espace n'est plus isotrope: cette situation se rencontre par exemple dans les cristaux ou encore en présence

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Groupe de symétrie

Le groupe de symétrie, ou groupe des isométries, d'un objet (, signal, etc.) est le groupe de toutes les isométries sous lesquelles cet objet est globalement invariant, l'opération de ce groupe étan

Symétrie

La symétrie est une propriété d'un système : c'est lorsque deux parties sont semblables. L'exemple le plus connu est la symétrie en géométrie. De manière générale, un système est symétrique quand o

Groupe diédral

En mathématiques, le groupe diédral d'ordre 2n, pour un nombre naturel non nul n, est un groupe qui s'interprète notamment comme le groupe des isométries du plan conservant un polygone régulier à n

Magnetic structures and quadratic magnetoelectric effect in LiNiPO4 beyond 30 T

Ellen Fogh

Neutron diffraction with static and pulsed magnetic fields is used to directly probe the magnetic structures in LiNiPO4 up to 25 T and 42 T, respectively. By combining these results with magnetometry and electric polarization measurements under pulsed fields, the magnetic and magnetoelectric phases are investigated up to 56 T applied along the easy c axis. In addition to the already known transitions at lower fields, three new ones are reported at 37.6, 39.4, and 54 T. Ordering vectors are identified with Q(VI) = (0, 1/3, 0) in the interval 37.6 - 39.4 T and Q(VII) = (0, 0, 0) in the interval 39.4 - 54 T. A quadratic magnetoelectric effect is discovered in the Q(VII) = (0, 0, 0) phase and the field dependence of the induced electric polarization is described using a simple mean-field model. The observed magnetic structure and magnetoelectric tensor elements point to a change in the lattice symmetry in this phase. We speculate on the possible physical mechanism responsible for the magnetoelectric effect in LiNiPO4.

AMER PHYSICAL SOC2020

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Two-fold symmetric superconductivity in few-layer NbSe2

Helmuth Berger, László Forró, Xi Zhang

The strong Ising spin-orbit coupling in certain two-dimensional transition metal dichalcogenides can profoundly affect the superconducting state in few-layer samples. For example, in NbSe2, this effect combines with the reduced dimensionality to stabilize the superconducting state against magnetic fields up to similar to 35 T, and could lead to topological superconductivity. Here we report a two-fold rotational symmetry of the superconducting state in few-layer NbSe2 under in-plane external magnetic fields, in contrast to the three-fold symmetry of the lattice. Both the magnetoresistance and critical field exhibit this two-fold symmetry, and it also manifests deep inside the superconducting state in NbSe2/CrBr3 superconductor-magnet tunnel junctions. In both cases, the anisotropy vanishes in the normal state, demonstrating that it is an intrinsic property of the superconducting phase. We attribute the behaviour to the mixing between two closely competing pairing instabilities, namely the conventional s-wave instability typical of bulk NbSe2 and an unconventional d- or p-wave channel that emerges in few-layer NbSe2. Our results demonstrate the unconventional character of the pairing interaction in few-layer transition metal dichalcogenides and highlight the exotic superconductivity in this family of two-dimensional materials.

NATURE RESEARCH2021

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Semiclassical methods in conformal field theories scrutinized by the epsilon-expansion

Gil Badel

Conformal Field Theories (CFTs) are crucial for our understanding of Quantum Field Theory (QFT). Because of their powerful symmetry properties, they play the role of signposts in the space of QFTs. Any method that gives us information about their structure, and lets us compute their observables, is therefore of great interest. In this thesis we explore the large quantum number sector of CFTs, by describing a semiclassical expansion approach. The idea is to describe the theory in terms of fluctuations around a classical background, which corresponds to a superfluid state of finite charge density. We detail the implementation of the method in the case of U (1)-invariant lagrangian CFTs defined in the epsilon-expansion. After introducing the method for generic correlators, we illustrate it by performing the computation of several observables.First, we compute the scaling dimension of the lowest operator having a given large charge n under the U (1) symmetry. We demonstrate how the semiclassical result in this case bridges the gap between the naive diagrammatic computation (which fails at too large n) and the general large-charge expansion of CFTs (which is only valid for n large enough).Second, we apply the method to the computation of 3- and 4-point functions involving the same operator. This lets us derive some of the OPE (Operator Product Expansion) coefficients.Finally, we consider the rest of the spectrum of charge-n operators, and propose a way to classify them by studying their free-theory equivalent. In the free theory, we construct the complete set of primary operators with number of derivatives bounded by the charge.We also find a mapping between the excited states of the superfluid and the vacuum states of standard quantization, which is valid when the spin of said states is bounded by the square root of the charge.

EPFL2022

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CS-411: Digital education

This course addresses the relationship between specific technological features and the learners' cognitive processes. It also covers the methods and results of empirical studies on this topic: do student actually learn due to technologies?

PHYS-431: Quantum field theory I

The goal of the course is to introduce relativistic quantum field theory as the conceptual and mathematical framework describing fundamental interactions.

PHYS-100: Advanced physics I (mechanics)

La Physique Générale I (avancée) couvre la mécanique du point et du solide indéformable. Apprendre la mécanique, c'est apprendre à mettre sous forme mathématique un phénomène physique, en modélisant la situation et appliquant les lois de la physique.