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Cet article est uneébauche concernant laphysique quantique.
Unliquide de Fermi est unétat quantique de la matière, observé à basse température pour la plupart des solidescristallins bi- et tridimensionnels et dans l'hélium 3 liquide.
Il se caractérisemacroscopiquement par des propriétésthermodynamiques,magnétiques, et de transport (ex :conductivité électrique) universelles et correspondant à celles d'un gaz dequasi-particules ayant le même spin-1/2, la même charge, et le même volume sous lasurface de Fermi que lesélectrons (ou les atomes d'hélium 3), mais une masse renormalisée portant le nom de « masse effective », ainsi que des interactions résiduelles[1]. Dans les solides, la masse effective traduit le fait que les interactions entre électrons ou avec lesatomes du cristal (structure de bandes et interaction électron-phonon) modifient la mobilité des électrons de conduction. Larenormalisation de la masse peut être importante en particulier dans les composés «fermions lourds» contenant deslanthanides ou destransuraniens.
Les propriétés deliquide de Fermi sont observées à basse température pour pratiquement tous lesalliages, à condition que ces derniers ne présentent pas d'ordre magnétique (ferromagnétique,anti-ferromagnétique ouverre de spin) ou desupraconductivité.
Quelques matériaux très spécifiques ne suivent pas ce comportement universel bien qu'ils ne présentent aucun ordre magnétique. On parle dans ce cas d'un état de « non liquide de Fermi ». Leliquide de Luttinger, obtenu dans les systèmes unidimensionnel est un exemple de non-liquide de Fermi.
La théorie du liquide de Fermi a été introduite parLev Landau en 1956[2],[3] sur une base phénoménologique. Puis, en 1959, Landau a introduit une formulation microscopique[4] utilisant lesdiagrammes de Feynman. Dans les années 1990, une approche basée sur legroupe de renormalisation a été introduite[5] reproduisant les résultats de la méthode diagrammatique.
