Synthèse et étude par résonance magnétique nucléaire (RMN) de supraconducteurs magnétiques de types phases de Chevrel MMo6Se8 (M+terres rares ou lacunes)

Synthèse et étude par résonance magnétique nucléaire (RMN) de supraconducteurs magnétiques de types phases de Chevrel MMo6Se8 (M+terres rares ou lacunes) PDF Author: Laurent Le Pollès
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Études par résonance magnétique nucléaire des ordres en compétition dans les cuprates supraconducteurs

Études par résonance magnétique nucléaire des ordres en compétition dans les cuprates supraconducteurs PDF Author: Igor Vinograd
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Les cuprates sont des matériaux que l'on peut faire passer d'un isolant antiferromagnétique à un métal normal en augmentant leur densité de porteurs par dopage chimique. Aux dopages intermédiaires, une riche variété de phases électroniques apparaît aux côtés de la phase supraconductrice, ou même entrelacée avec elle. Le but de cette thèse était de caractériser divers aspects de la compétition entre la supraconductivité et les ordres de charge ou de spin, en utilisant la résonance magnétique nucléaire (RMN). Une première partie du travail a consisté à améliorer la modélisation des spectres RMN des noyaux de 17O dans les deux phases onde de densité de charge (ODC) présentes dans YBa2Cu3Oy: l'ordre à courte portée et l'ordre à longue portée (induit par le champ magnétique). En plus de fournir un cadre d'analyse beaucoup plus précis pour les données de RMN en fonction du champ, du dopage et de la pression (voir ci-après), les résultats indiquent que l'ODC à haut champ est uni-axiale (c'est-à-dire avec un vecteur d'onde unique q), avec une période commensurable avec le réseau de trois cellules unitaires (q = 1/3). Le deuxième aspect de la compétition de phases abordé dans ce travail est l'effet (controversé) de la pression hydrostatique. Nos mesures montrent qu'une pression de 1,9 GPa n'affaiblit que très légèrement l'ODC à courte portée dans l'état normal ainsi que l'ODC à longue portée observée à haut champ. Les résultats soutiennent l'hypothèse selon laquelle l'augmentation continue de Tc lorsque la pression augmente jusqu'à 15 GPa est presque entièrement due à une diminution progressive de la force de l'ODC. Ceci montre que la pression hydrostatique est un paramètre permettant de contrôler la compétition entre l'ODC et la supraconductivité dans les cuprates.Dans la troisième partie de la thèse, des mesures du taux de relaxation spin-réseau (1/T1) des noyaux de 139La ont permis d'étudier l'effet d'un champ magnétique sur la mise en ordre vitreuses des spins dans La2-xSrxCuO4. En utilisant des champs élevés jusqu'à 45 T, nous montrons que le champ est capable d'induire une phase gelée, ou presque gelée, à des niveaux de dopage bien supérieurs à ceux supposés précédemment, à savoir jusqu'au dopage critique attribué à l'extrémité de la phase pseudogap mais pas au-delà de ce point, ou pas loin au-delà. Ce résultat a des implications importantes pour l'interprétation de la phase de pseudogap et de la criticité quantique qui lui est associée.

Etude par RMN du magnétisme et de la supraconductivité dans les pnictures de Fer

Etude par RMN du magnétisme et de la supraconductivité dans les pnictures de Fer PDF Author: Yannis Laplace
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La découverte récente de supraconductivité à relativement haute température (Tc,max=56K) dans les pnictures de Fer soulève des questions fondamentales sur l'origine et la nature de la supraconductivité : en particulier, la présence d'une phase antiferromagnétique à proximité de celle-ci dans leur diagramme de phase, comme dans d'autres supraconducteurs non conventionnels pose la question du lien entre magnétisme et supraconductivité.Nous nous sommes intéressés à la nature de l'état normal ainsi que des phases antiferromagnétique et supraconductrice d'un point de vue local grâce à la Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) dans les pnictures de Fer. Nous avons pour cela étudié des pnictures de Fer de même composé parent BaFe2As2 pour des substitutions Co en site Fer de nature hétérovalente et réalisant un dopage électron ou bien Ru en site Fer de nature isovalente. L'état normal de ces matériaux présente des différences notables avec l'état normal des cuprates supraconducteurs : le désordre introduit par les substitutions au niveau intraplan est faible et on constate l'absence d'une phase de PseudoGap pour la susceptibilité de spin. Les diagrammes de phase sont similaires pour le Co et le Ru mais nos mesures montrent que la nature des phases antiferromagnétique et supraconductrice est en réalité qualitativement différente à l'échelle locale pour les deux types de substitution. Pour la substitution au Co réalisant un dopage électron, les phases électroniques sont homogènes et nous démontrons en particulier qu'à certains dopages, un ordre antiferromagnétique incommensurable coexiste avec la supraconductivité jusqu'à une échelle atomique, suggérant une nature itinérante du magnétisme et un état supraconducteur possédant une symétrie non conventionnelle. Pour la substitution isovalente au Ru, les phases électroniques sont inhomogènes à une échelle étonnamment faible, de l'ordre du nanomètre, mettant en jeu une coexistence entre magnétisme et supraconductivité très distribuée spatialement. Ce travail illustre la possibilité d'engendrer une phase supraconductrice non conventionnelle en déstabilisant une phase antiferromagnétique au moyen de mécanismes agissant soit dans l'espace réciproque (dopage électron), soit dans l'espace réel (substitution isovalente) et donnant lieu par ailleurs à une coexistence de ces phases de nature très différente dans les deux cas.

DES SUPRACONDUCTEURS A HAUTE TEMPERATURE CRITIQUE AUX ECHELLES DE SPINS

DES SUPRACONDUCTEURS A HAUTE TEMPERATURE CRITIQUE AUX ECHELLES DE SPINS PDF Author: MARC-HENRI.. JULIEN
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DES SUPRACONDUCTEURS A HAUTE TEMPERATURE CRITIQUE AUX ECHELLES DE SPINS : UNE ETUDE PAR RESONANCE MAGNETIQUE NUCLEAIRE. CE MEMOIRE DECRIT L'ETUDE PAR RESONANCE MAGNETIQUE NUCLEAIRE (RMN) DES CORRELATIONS MAGNETIQUES DANS DIFFERENTS OXYDES DE CUIVRE SUPRACONDUCTEURS A HAUTE TEMPERATURE ET DANS UN COMPOSE ORGANIQUE DE TYPE ECHELLE DE SPINS (CHAINES HEISENBERG S=1/2 COUPLEES DEUX A DEUX). TOUS LES COMPOSES PRESENTENT DES CORRELATIONS ANTIFERROMAGNETIQUES A COURTE DISTANCE, Y COMPRIS HGBA#2CACU#2O#6#+#, APPARTENANT AU REGIME DIT SURDOPE DES SUPRACONDUCTEURS. LES COMPOSES SOUSDOPES HGBA#2CA#2CU#3O#8#+#, YBA#2CU#3O#6#.#4#5 ET YBA#2(CU#0#.#9#9ZN#0#.#0#1)#3O#6#.#7 PRESENTENT, EN PLUS, UN PSEUDOGAP DANS LES EXCITATIONS MAGNETIQUES A Q (,). DANS HGBA#2CA#2CU#3O#8#+#, LE COMPOSE POSSEDANT LES RECORDS DE TEMPERATURE CRITIQUE, LA TEMPERATURE CARACTERISTIQUE D'APPARITION DU PSEUDOGAP (T*=230 K), L'ECHELLE D'ENERGIE DES FLUCTUATIONS MAGNETIQUES, ET LE CHAMP HYPERFIN TRANSFERE AU SITE DU CUIVRE SONT NETTEMENT PLUS IMPORTANTS QUE DANS YBA#2CU#3O#6#+#X OU LA#2#-#XSR#XCUO#4, A DOPAGE EQUIVALENT. DANS YBA#2CU#3O#6#.#7, NOUS MONTRONS QUE LA RELAXATION NUCLEAIRE A BASSE TEMPERATURE EST DOMINEE PAR LES FLUCTUATIONS DES MOMENTS MAGNETIQUES INDUITS AU SITE DU CUIVRE APRES SUBSTITUTION DE CU(2) (S=1/2) PAR 1.5% DE ZN (S=0). LE PSEUDOGAP N'EST CEPENDANT PAS DETRUIT. DANS YBA#2CU#3O#6#.#4#5, LE PSEUDOGAP SE MANIFESTE A UNE TEMPERATURE ASSEZ FAIBLE T* 100 K, METTANT EN EVIDENCE UNE DEPENDANCE COMPLEXE VIS A VIS DU DOPAGE EN TROUS DANS YBA#2CU#3O#6#+#X. L'ECHELLE DE SPINS CU#2(C#5H#1#2N#2)#2CL#4 A ETE ETUDIEE PAR RMN DU PROTON #1H. DEUX PROCESSUS DISTINCTS DE RELAXATION NUCLEAIRE, PROPRES AUX SYSTEMES AVEC UN GAP DE SPIN , ONT ETE IDENTIFIES. LE DIAGRAMME DE PHASE COMPLET (H-T) A ETE EXPLORE AUTOUR DU POINT CRITIQUE QUANTIQUE H#C#L = /GB ; IL COMPREND TROIS PHASES CARACTERISTIQUES DES SYSTEMES MAGNETIQUES DE BASSE DIMENSIONNALITE : REGIME LIQUIDE DE SPINS AVEC GAP (T H#C#L - H), LIQUIDE DE LUTTINGER (T

Etude par Résonance magnétique nucléaire [ RMN] du 43Ca du dopage et du magnétisme dans une famille de cuprates supraconducteurs

Etude par Résonance magnétique nucléaire [ RMN] du 43Ca du dopage et du magnétisme dans une famille de cuprates supraconducteurs PDF Author: Sébastien Marchand
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ETUDE PAR RESONANCE MAGNETIQUE NUCLEAIRE DES OXYDES SUPRACONDUCTEURS A HAUTE TEMPERATURE CRITIQUE YBA#2CU#3O#6#+#X

ETUDE PAR RESONANCE MAGNETIQUE NUCLEAIRE DES OXYDES SUPRACONDUCTEURS A HAUTE TEMPERATURE CRITIQUE YBA#2CU#3O#6#+#X PDF Author: JEAN-ALAIN.. GILLET
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Pages : 236

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NOUS PRESENTONS UN ENSEMBLE DE RESULTATS OBTENUS PAR RESONANCE MAGNETIQUE NUCLEAIRE (RMN) SUR SIX MONOCRISTAUX D'YBA#2CU#3O#6#+#X, REPRESENTATIFS DES DIFFERENTS TYPES DE SUPRACONDUCTEURS A HAUTE TEMPERATURE CRITIQUE DE CETTE FAMILLE. CES RESULTATS COMPRENNENT DES MESURES DU DEPLACEMENT HYPERFIN MAGNETIQUE, DU TAUX DE RELAXATION SPIN-RESEAU (TRSR) (T#1) ET DU TAUX DE RELAXATION SPIN-SPIN (T#2#G). UNE COMPARAISON QUANTITATIVE DES RESULTATS OBTENUS PAR DIFFUSION INELASTIQUE DE NEUTRONS (DIN) ET PAR RMN, SUR DES ECHANTILLONS SIMILAIRES VOIRE IDENTIQUES, EST PRESENTEE CONCERNANT LES PROPRIETES MAGNETIQUES. LA COMPARAISON DE T#2#G ET T#1 MET EN EVIDENCE L'OUVERTURE D'UN GAP DE SPIN DANS LE SPECTRE DES EXCITATIONS MAGNETIQUES, DANS LE REGIME SOUSDOPE, POUR UNE TEMPERATURE T* BIEN SUPERIEURE A T#C, EN ACCORD AVEC LES MESURES DE DIN. L'INTERPRETATION EST BASEE SUR LA RELATION DE KRAMERS-KRONIG EXPRIMANT LA PARTIE REELLE DE LA SUSCEPTIBILITE DE SPIN COMME UNE INTEGRALE EN FREQUENCE DE LA PARTIE IMAGINAIRE, RELATION INDEPENDANTE DU MODELE THEORIQUE DECRIVANT LES FLUCTUATIONS MAGNETIQUES. NOUS MONTRONS QUE LES DEUX TECHNIQUES SONT COMPATIBLES, ET NON CONTRADICTOIRES. LES RESULTATS EXPERIMENTAUX PERMETTENT D'ECARTER CERTAINES THEORIES ET CONDUISENT A UNE DOUBLE CONCLUSION: UN CERTAIN NOMBRE D'APPROCHES (PHENOMENOLOGIE BASEE SUR UNE LONGUEUR DE CORRELATION MAGNETIQUE VARIANT AVEC LA TEMPERATURE, THEORIES BASEES SUR UNE DESCRIPTION EN TERMES DE LIQUIDE DE FERMI) SONT EN CONTRADICTION AVEC DES RESULTATS DE BASE DE RMN ET DE DIN. LA THEORIE DE CHAMP MOYEN DU MODELE T-J EST UN CANDIDAT A NE PAS NEGLIGER, MAIS IL RESTE DES PROBLEMES SERIEUX POUR EXPLIQUER LES TRSR DES SITES #1#7O ET #8#9Y. CECI NOUS AMENE A NOUS INTERROGER SUR LA VALIDITE DE LA DESCRIPTION COMMUNEMENT UTILISEE POUR DECRIRE LA RELAXATION RMN DE CES SITES DANS LE CADRE DE L'HAMILTONIEN DE MILA-RICE. SI NOUS VOULONS TENIR COMPTE DES RESULTATS DES DEUX TECHNIQUES, LE PROCEDE POUR CALCULER LES TRSR DE #1#7O ET #8#9Y (BASE SUR L'HAMILTONIEN DE MILA-RICE) DOIT ETRE REVU

Etude par résonances nucléaires des propriétés magnétiques des cuprates supraconducteurs dans leurs phases isolantes

Etude par résonances nucléaires des propriétés magnétiques des cuprates supraconducteurs dans leurs phases isolantes PDF Author: Xavier Labouze
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Étude et réalisation d'un dispositif de résonance magnétique nucléaire à bas champ magnétique en environnement ouvert et bruyant

Étude et réalisation d'un dispositif de résonance magnétique nucléaire à bas champ magnétique en environnement ouvert et bruyant PDF Author: Nazim Lechéa
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Pages : 186

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Ce travail porte sur l'étude et la réalisation d'un dispositif de Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) sous faibles champs magnétiques dans un environnement non blindé. Il se situe dans le cadre de la physique instrumentale avec pour application l'étude des matériaux par spectroscopie, l'imagerie médicale et l'aide au diagnostic. La RMN est une technique puissante permettant de sonder le cœur de la matière et d'étudier sa structure et ses propriétés moléculaires de façon non destructive et non invasive. Durant ce travail, un dispositif de RMN à bas champ a été étudié et réalisé. Effectuer des mesures à bas champ magnétique permet d'utiliser des aimants plus simples, moins coûteux et de limiter les courants de Foucault dans les matériaux conducteurs. Cependant, à bas champ magnétique, les signaux sont très faibles en raison de la forte dépendance du signal de RMN à l'intensité du champ magnétique lorsqu'une détection par induction magnétique est utilisée. Pour réduire cette dépendance, un SQUID fonctionnant à basse température critique a été utilisé afin d'obtenir une meilleure détection des signaux. Le SQUID a été combiné avec différents types de gradiomètres dont l'objet est de favoriser le signal provenant de l'échantillon par rapport aux signaux produits par des sources parasites lointaines. Il a été démontré qu'une configuration planaire est plus avantageuse qu'une configuration axiale en utilisant une approche analytique basée sur le principe de réciprocité. La chaîne de mesure comprend également un interrupteur supraconducteur astucieux développé dans le cadre de cette thèse. Il sert à protéger le SQUID pendant la phase de magnétisation de l'échantillon et permet d’éviter un temps mort pendant la phase d'acquisition de signal. La technique employée permet de piloter précisément toutes les phases de la mesure sans apporter significativement du bruit. Le dispositif expérimental final a permis de mesurer des signaux de RMN émanant d'un échantillon d'eau dans un environnement totalement ouvert, sujet à différents types de bruits basse fréquence (50 Hz et ses harmoniques, transformateurs, voiture en mouvements, ascenseurs...). Pour cela, une électronique de mesure généraliste contrôlant les différentes séquences de RMN a été réalisée et des méthodes de traitement de signaux analogiques et numériques ont été utilisées. Les protons d'hydrogène sont pré-polarisés dans un champ moyen de l'ordre de 100 mT et leur relaxation est mesurée en champ faible d'environ 50 μT en présence du champ terrestre à des fréquences de quelques kilohertz

PROPRIETES MAGNETIQUES DES CUPRATES SUPRACONDUCTEURS DANS LEURS PHASES ISOLANTES

PROPRIETES MAGNETIQUES DES CUPRATES SUPRACONDUCTEURS DANS LEURS PHASES ISOLANTES PDF Author: Xavier Labouze
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Languages : fr
Pages : 142

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CETTE THESE PORTE SUR L'ETUDE DES PROPRIETES MAGNETIQUES DES CUPRATES SUPRACONDUCTEURS DANS LEURS PHASES ISOLANTES. LES TECHNIQUES EXPERIMENTALES UTILISEES SONT LA RESONANCE NUCLEAIRE, MAGNETIQUE (RMN) ET QUADRUPOLAIRE (RQN). LA PREMIERE PARTIE PRESENTE UNE REVUE DES PROPRIETES ESSENTIELLES DES CUPRATES SUPRACONDUCTEURS. LA DEUXIEME EXPLIQUE PARTICULIEREMENT COMMENT UTILISER LA RQN. L'ETUDE DES COMPOSES AU PLOMB TYPE YBCO (PARTIE III) MONTRE QUE LE MAGNETISME DES CUPRATES DOIT ETRE QUASI-2D QUASI-HEISENBERG. LA PARTIE IV TRAITE DES COMPOSES YBCO SUBSTITUES AU CALCIUM. L'ETUDE STATIQUE PAR MESURES DE LARGEURS DE RAIE RQN A PERMIS DE DETERMINER LES TEMPERATURES DE TRANSITION DES COMPOSES INTERMEDIAIRES. UN MODELE DE L'INFLUENCE DES PORTEURS DE CHARGES A ETE CONSTRUIT. UNE ETUDE DYNAMIQUE PAR MESURES DU TEMPS DE RELAXATION SPIN/RESEAU A AUSSI ETE MENEE. ON COMPARE CES RESULTATS AVEC CEUX DES COMPOSES MONOPLANS LSCO

ETUDE D'UN SUPRACONDUCTEUR ORGANIQUE BIDIMENSIONNEL PAR RESONANCE MAGNETIQUE NUCLEAIRE

ETUDE D'UN SUPRACONDUCTEUR ORGANIQUE BIDIMENSIONNEL PAR RESONANCE MAGNETIQUE NUCLEAIRE PDF Author: HADRIEN.. MAYAFFRE
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Languages : fr
Pages : 144

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CE TRAVAIL PORTE SUR LE COMPOSE KAPPA-(ET)2CUN(CN)2BR, SUPRACONDUCTEUR ORGANIQUE A CARACTERE BIDIMENSIONNEL. LA TECHNIQUE D'INVESTIGATION UTILISEE EST LA RESONANCE MAGNETIQUE NUCLEAIRE (RMN). LES MESURES ONT ETE MENEES SUR DEUX TYPES DE NOYAUX, LES PROTONS ET LES CARBONES DU CENTRE DE LA MOLECULE ET. CECI NOUS A PERMIS D'AVOIR ACCES A DES INFORMATIONS TRES COMPLEMENTAIRES SUR LE SYSTEME. LES CONCLUSIONS ESSENTIELLES DE CETTE THESE SONT LES SUIVANTES. LA PHASE METALLIQUE NE PEUT PAS ETRE DECRITE COMME UN LIQUIDE DE FERMI TRADITIONNEL. LA RMN REVELE L'EXISTENCE DE FORTES CORRELATIONS ANTIFERROMAGNETIQUES BIEN AU-DESSUS DE LA TRANSITION SUPRACONDUCTRICE QUI SONT SANS DOUTE LES VESTIGES D'UNE PHASE ANTIFERROMAGNETIQUE. L'APPLICATION D'UNE PRESSION HYDROSTATIQUE TEND A RAMENER LE SYSTEME VERS UN COMPORTEMENT PLUS NORMAL. LES PROPRIETES DE LA PHASE MIXTE DE L'ETAT SUPRACONDUCTEUR SONT TRES ANISOTROPES. EN CHAMP PERPENDICULAIRE, LA CONTRIBUTION DES CURS DE VORTEX DOMINE LA RELAXATION NUCLEAIRE DU CARBONE QUI DEPEND DONC FORTEMENT DU CHAMP. EN CHAMP PARALLELE AU CONTRAIRE, LES LIGNES DE FLUX SONT BLOQUEES ET CETTE CONTRIBUTION DISPARAIT. EN REVANCHE, SUR LE PROTON LA RELAXATION EST DOMINEE PAR LES EFFETS LIES AUX MOUVEMENTS DES LIGNES DE FLUX. LES EXCITATIONS DE BASSE ENERGIE REVELEES PAR LA RELAXATION NUCLEAIRE DU CARBONE MONTRENT QUE LE GAP SUPRACONDUCTEUR PRESENTE DES LIGNES DE ZEROS AU NIVEAU DE FERMI OU EST TOUT AU MOINS FORTEMENT ANISOTROPE