Solveur de diagonalisation exact pour la DMFT dans ABINIT

Matériaux, physique du solide Stage - Bac+4/+5 - Solveur de diagonalisation exact pour la DMFT dans ABINIT - H/F Les matériaux fortement corrélés se caractérisent par des électrons de valence situés dans des sous-couches d’orbitales partiellement remplies et localisées spatialement près du noyau. Cette localisation engendre de fortes interactions électroniques répulsives, responsables de nombreux phénomènes physiques, tels que la transition métal-isolant de Mott [1,2] ou l’effet Kondo [3]. La compréhension de ces phénomènes nécessite de pouvoir reproduire ces effets de corrélations électroniques de manière ab initio. Actuellement, l’une des méthodes de choix pour traiter ce type de système est la combinaison de la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) avec la théorie du champ moyen dynamique (DMFT) [4]. Cette méthode DFT+DMFT permet de réduire le problème à N-corps du réseau cristallin à un problème d’impureté locale placée dans un bain d’électrons, résolu actuellement dans le code ABINIT [5] par un solveur Monte-Carlo quantique (QMC). L’avantage de l’utilisation en DMFT d’un solveur de diagonalisation exacte (ED), par rapport à un solveur QMC, est qu’il donne directement accès à des quantités sur l’axe des fréquences réelles, facilitant l’étude des fonctions spectrales sans avoir la nécessité d’effectuer une continuation analytique. De plus, contrairement aux solveurs QMC, les solveurs ED ne souffrent pas de problème de signe permettant ainsi l’étude des basses températures. En cela, les solveurs ED sont idéaux pour valider les résultats obtenus par d’autres solveurs approximatifs. Le sujet de stage consistera dans un premier temps à se familiariser avec le solveur EDIpack [6] dans le cadre de l’étude de l’évolution de la fonction spectrale durant la transition entre les phases BCC et FCC du fer. Une deuxième étape consistera ensuite à coupler explicitement le solveur ED à la boucle DMFT déjà présente dans le code ABINIT. Ce stage sera co-encadré par B. Amadon et F. Gendron. [1] A. Georges et al. Physics Today 2024, 77, 46. [2] X. Deng et al. Nature Comm. 2019, 10, 2721. [3] B. Xu et al. PNAS 2024, 121, 2401430121. [4] G. Kotliar et al. Physics Today 2004, 57, 53. [5] B. Amadon et al. Phys. Rev. B. 2008, 77, 155104 ; A. H. Romero et al. J. Phys. Chem. 2020, 152, 124102. [6] L. Crippa et al. ArXiv:2506.01363 (2025). Conformément aux engagements pris par le CEA en faveur de l'intégration des personnes handicapées, cet emploi est ouvert à toutes et à tous. Le CEA propose des aménagements et/ou des possibilités d'organisation pour l’inclusion des travailleurs handicapés. Participant à la protection nationale, une enquête administrative est réalisée pour tous les collaborateurs du CEA afin d'assurer l'intégrité et la sécurité de la nation. Connaissances en mécanique quantique, en physique-chimie du solide. Goût pour la programmation et l’informatique indispensable. Bac+4/+5