Bipolarons and superconductivity

Abstract
The problem of deformation induced attraction leading to localized pairs of electrons, the so-called bipolarons, is studied in detail. The analogy between bipolarons and itinerant Cooper pairs in a superconductor is explored. It is shown that the two types of pairing result from the microscopic nature of the electron-phonon Hamiltonian and that following the coupling constant the ground-state becomes a bipolaronic insulator beyond a critical coupling strength. A phase diagramme between a metal, superconductor and bipolaronic insulator is proposed.

Résumé
Nous étudions de façon détaillée le problème de l'attraction électronique induite par une déformation entraînant une paire d'électrons localisés, appelée « bipolaron ». Nous explorons l'analogie entre les bipolarons et les paires de Cooper itinérantes dans un supraconducteur. Nous montrons que les deux types de paires résultent de la nature microscopique de l'interaction électron-phonon et que suivant la constante de couplage, l'état fondamental devient un isolant bipolaronique au-delà d'une certaine valeur critique. Nous proposons un diagramme de phase entre un métal, un supraconducteur et un isolant bipolaronique.