Transitions de phases magnétiques dans des systèmes de spins quantiques à basse dimension PDF Download
Are you looking for read ebook online? Search for your book and save it on your Kindle device, PC, phones or tablets. Download Transitions de phases magnétiques dans des systèmes de spins quantiques à basse dimension PDF full book. Access full book title Transitions de phases magnétiques dans des systèmes de spins quantiques à basse dimension by Emmanuel Canévet. Download full books in PDF and EPUB format.
Author: Emmanuel Canévet
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 129
Get Book Here
Book Description
Cette thèse porte sur l'étude de trois systèmes de spins basse dimension par diffraction et diffusion inélastique de neutrons. Dans le composé DMACuCl3, les mesures macroscopiques semblent indiquer la coexistence de deux types de dimères : antiferromagnétique et ferromagnétique. Une étude par diffraction nous a permis de déterminer sa structure magnétique en champ nul qui prouve l'existence des deux dimères de manière irrévocable. Il a été montré que le composé de type Ising BaCo2V2O8 serait le premier système présentant un ordre magnétique incommensurable longitudinal (ICL) sous champ. Tout d'abord, nous avons déterminé la structure magnétique en champ nul. Ensuite, nous avons suivi l'évolution du vecteur de propagation en fonction du champ magnétique caractérisant ainsi l'entrée dans la phase ICL à Hc = 3.9 T. La détermination de l'ordre magnétique de la phase ICL confirme que BaCo2V2O8 est le premier composé présentant un ordre magnétique colinéaire à la direction du champ. Il a été montré que le composé organique DF5PNN est bien décrit à basse température par des chaînes de spins à couplages alternés. Or la structure cristallographique connue à température ambiante implique des couplages uniformes. Notre étude par diffraction montre l'existence d'une transition structurale à basse température (Tc = 450 mK) faisant passer du groupe d'espace C2/c à Pc, et expliquant la nature alternée des interactions. Nous avons également caractérisé une transition structurale induite sous champ (Hc = 1.1 T) faisant revenir le groupe d'espace à C2/c. Cette transition implique un retour à l'uniformité des échanges, ce que nous avons confirmé en étudiant les excitations magnétiques.
Author: Emmanuel Canévet
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 129
Get Book Here
Book Description
Cette thèse porte sur l'étude de trois systèmes de spins basse dimension par diffraction et diffusion inélastique de neutrons. Dans le composé DMACuCl3, les mesures macroscopiques semblent indiquer la coexistence de deux types de dimères : antiferromagnétique et ferromagnétique. Une étude par diffraction nous a permis de déterminer sa structure magnétique en champ nul qui prouve l'existence des deux dimères de manière irrévocable. Il a été montré que le composé de type Ising BaCo2V2O8 serait le premier système présentant un ordre magnétique incommensurable longitudinal (ICL) sous champ. Tout d'abord, nous avons déterminé la structure magnétique en champ nul. Ensuite, nous avons suivi l'évolution du vecteur de propagation en fonction du champ magnétique caractérisant ainsi l'entrée dans la phase ICL à Hc = 3.9 T. La détermination de l'ordre magnétique de la phase ICL confirme que BaCo2V2O8 est le premier composé présentant un ordre magnétique colinéaire à la direction du champ. Il a été montré que le composé organique DF5PNN est bien décrit à basse température par des chaînes de spins à couplages alternés. Or la structure cristallographique connue à température ambiante implique des couplages uniformes. Notre étude par diffraction montre l'existence d'une transition structurale à basse température (Tc = 450 mK) faisant passer du groupe d'espace C2/c à Pc, et expliquant la nature alternée des interactions. Nous avons également caractérisé une transition structurale induite sous champ (Hc = 1.1 T) faisant revenir le groupe d'espace à C2/c. Cette transition implique un retour à l'uniformité des échanges, ce que nous avons confirmé en étudiant les excitations magnétiques.
Author: Martin Clémancey
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 166
Get Book Here
Book Description
Cette thèse est consacrée à l'étude par résonance magnétique nucléaire (RMN) des propriétés magnétiques du composé Cu2 (C5H12N2)2Cl4(CuHpCl). Ce système de spins quantiques 1/2 a longtemps été considéré comme une rélisation expérimentale d'un système d'échelles de spins. Son diagramme de phase en fonction du champ magnétique est très riche, avec un état fondamental liquide de spin en champ nul et deux transitions de phase quantique aux champ hcl=7.5 Tesla et Hc2=13 Tesla. Le but premier de cett étude est une clarification de certaines zones de ce diagramme de phases, en particulier la phase basse température comprise entre Hcl et Hc2 qui présente un ordre magnétique tridimensionnel. A travers l'étude d'un composé spécifiquement deutéré, nous avons montré la nature commensurable de cette phase ordonnée et étudié la nature de la transition en fonction de H et de T. Mais l'apport principal de cette étude, est la mise en évidence de l'apparition à basse température d'une aimantation transverse alternée due à des interactions anti-symétriques, similaire à celle observée dans d'autres composés liquides de spins tels que NENP ou SrCu(BO3)2. Cette aimantation apparaît pour des champs inférieurs à Hcl et persiste pour H>Hc2. CuHpCl semble être le seul composé à présenter la coexistence de cette aimantation alternée et d'une phase magnétique 3D. Cette aimantation alternée est également observée dans les mesures d'aimantations par couple menées sur ce composé. Enfin, dans le but de comprendre les chemins d'échanges dans CuHpCl, nous avons entrepris une étude préliminaire (RMN et mesures d'aimantation) de composés dérivés (méthylés) de CuHpCl.
Author: Daivd P Belanger
Publisher: World Scientific
ISBN: 981125950X
Category : Science
Languages : en
Pages : 246
Get Book Here
Book Description
Magnetic crystals are ideal systems to study the universal properties of phase transitions, particularly systems with quenched randomness and frustration. Pure systems with different symmetries provide the foundation for studies in corresponding systems with quenched randomness. Because phenomena near phase transitions have universal properties, results from bulk magnetic crystals provide a basis for understanding phase transitions in films and nanoparticles, as well as many non-magnetic materials.This motivates the subject of this book, which discusses phase transitions studies in magnetic crystals from the perspective of an experimentalist who has done extensive work in the field. The advantage is that many experimental techniques are described in sufficient detail for a good understanding of the results and their comparison to theory.
Author: Arthur Lavarelo
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 0
Get Book Here
Book Description
Dans les systèmes de spins quantiques, la frustration et la basse dimensionnalité génèrent des fluctuations quantiques et donnent lieu à des phases exotiques. Cette thèse étudie un modèle d'échelle de spins avec des couplages frustrants le long des montants, motivé par les expériences sur le cuprate BiCu2PO6. Dans un premier temps, on présente une méthode variationnelle originale pour décrire les excitations de basse énergie d'une seule chaîne frustrée. Le diagramme de phase de deux chaînes couplées est ensuite établi à l'aide de méthodes numériques. Le modèle exhibe une transition de phase quantique entre une phase dimérisée est une phase à liens de valence résonnants (RVB). La physique de la phase RVB et en particulier l'apparition de l'incommensurabilité sont étudiées numériquement et par un traitement en champ moyen. On étudie ensuite les effets d'impuretés non-magnétiques sur la courbe d'aimantation et la loi de Curie à basse température. Ces propriétés magnétiques sont tout d'abord discutées à température nulle à partir d'arguments probabilistes. Puis un modèle effectif de basse énergie est dérivé dans la théorie de la réponse linéaire et permet de rendre compte des propriétés magnétiques à température finie. Enfin, on étudie l'effet d'un désordre dans les liens, sur une seule chaîne frustrée. La méthode variationnelle, introduite dans le cas non-désordonné, donne une image à faible désordre de l'instabilité de la phase dimérisée, qui consiste en la formation de domaines d'Imry-Ma délimités par des spinons localisés. Ce résultat est finalement discuté à la lumière de la renormalisation dans l'espace réel à fort désordre.
Author: Quentin Faure
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : en
Pages : 0
Get Book Here
Book Description
This manuscript is devoted to the study of quantum phase transitions in the BaCo2V2O8 oxide, a quasi-one dimensional antiferromagnet consisting of spin chains of cobalt magnetic ions carrying an effective spin S = 1/2 showing a strong Ising-like anisotropy. To achieve this, we have studied BaCo2V2O8 under the effect of different physical parameters.Our first study concerned the effect of a transverse magnetic field, i.e. applied perpendicularly to the Ising axis. It has been shown that when BaCo2V2O8 is subjected to such a field, an effective staggered magnetic field is induced perpendicularly to both the Ising-axis and the uniform applied field. Using neutron scattering experiments (both elastic and inelastic) compared to numerical calculations, we have proved that this staggered field competes with the Ising-like anisotropy. This leads to a very original quantum phase transition. Our system can actually be mapped onto a quantum field theory called “double sine-Gordon model”, describing the competition between two dual topological excitations. We have thus shown that BaCo2V2O8 under a transverse magnetic field is the first experimental realization of such a theory.The second study was devoted to the effect of a longitudinal magnetic field, i.e. a field applied parallel to the Ising-axis. The spin-dynamics have been investigated by means of inelastic neutron scattering experiments and it has been shown that above a critical field of 4 T, it corresponds to the one expected for a Tomonaga Luttinger liquid phase (TLL). Moreover, numerical calculations have shown that, because of the Ising-like anisotropy in this system, the majority of the spectral weight in the energy spectrum is carried by longitudinal spin fluctuations. This result is the signature of a quantum behavior without classical analogous with low energy longitudinal fluctuations driving the physics of the system. Finally, this is the first time that the dispersion spectrum for an Ising-like spin 1/2 chain could be probed in this TLL phase.The last two studies are preliminary work. The phase diagram of BaCo2V2O8 has been probed by calorimetric measurements under pressure and under a longitudinal magnetic field. Pressures up to 10 GPa have been obtained using a diamond anvil cell. We have then performed specific heat measurements allowing us to investigate the effect of pressure on the Hamiltonian of BaCo2V2O8 through its (H, P, T) phase diagram. Finally, we have also started to study the effect of the substitution of magnetic ions Co2+ by non-magnetic impurities Mg2+. The neutron diffraction experiments under a longitudinal magnetic field have shown that the critical temperature and critical field decrease proportionally to the concentration of impurities. The spin-dynamics at zero-field has also been investigated and reveals the appearance of non-dispersive magnetic modes, which possibly comes from the finite size effect of the spin chains segmented by the non-magnetic impurities.In conclusion, our experimental studies associated to numerical calculations allowed us to unveil a very rich physics in this model compound for the study of quantum magnetism and quantum phase transitions.
Author: ROCCO.. QUARTU
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 124
Get Book Here
Book Description
MES TRAVAUX DE RECHERCHE SONT CENTRES SUR L'ETUDE DES SYSTEMES DE SPIN FRUSTRES. LA FRUSTRATION A LIEU LORSQUE LES SPINS NE PEUVENT TROUVER UNE ORIENTATION LOCALE PERMETTANT DE MINIMISER SIMULTANEMENT TOUTES LES ENERGIES DE LIAISON. LES SYSTEMES FRUSTRES ONT DES PHASES COMPLEXES NE POUVANT ETRE TRAITEES EFFICACEMENT PAR LES METHODES TRADITIONNELLES. LE BUT DE MON TRAVAIL EST DOUBLE : 1) AMELIORER UNE DE CES METHODES, LA METHODE DES FONCTIONS DE GREEN, POUR L'APPLIQUER A DES SYSTEMES AYANT UNE CONFIGURATION DE SPINS NON COLINEAIRES ET CHERCHER DES EFFETS NOUVEAUX DUS A LA FRUSTRATION DANS DES SYSTEMES DE SPINS QUANTIQUES. LA METHODE A ETE AMELIOREE EN PERMETTANT AUX AXES DE QUANTIFICATION DES SPINS DE VARIER AVEC LA TEMPERATURE. 2) FAIRE DES CALCULS DE SIMULATION MONTE-CARLO SUR DES SPINS CLASSIQUES AFIN DE LES COMPARER AUX RESULTATS ANALYTIQUES. LES RESULTATS OBTENUS MONTRENT QUE LA COMBINAISON DE CES DEUX METHODES PERMET DE COMPRENDRE EN PROFONDEUR CERTAINS PHENOMENES COMPLIQUES TELS QUE LE DESORDRE PARTIEL ET LA REENTRANCE TROUVES DANS CE TRAVAIL DE THESE POUR DES SPINS NON ISING. NOUS AVONS ETUDIE LE MODELE DE HEISENBERG QUANTIQUE ET CLASSIQUE SUR UN RESEAU CUBIQUE CENTRE POSSEDANT DES INTERACTIONS ENTRE PREMIERS ET SECONDS VOISINS. NOS RESULTATS MONTRENT, POUR LA PREMIERE FOIS, UNE PHASE PARTIELLEMENT ORDONNEE DANS UN MODELE DE SPINS HEISENBERG QUANTIQUES. NOUS AVONS ETUDIE LE SYSTEME HELIMAGNETIQUE TETRAGONAL CENTRE AVEC DES SPINS XY ET HEISENBERG QUANTIQUES ET CLASSIQUES. LE RESULTAT MONTRE L'APPARITION DE LA PHASE ANTIFERROMAGNETIQUE ET LA CONFIRMATION DE LA VARIATION DE L'ANGLE DE L'HELICE EN FONCTION DE LA TEMPERATURE. NOUS AVONS ETUDIE L'EMPILEMENT D'UN MODELE DE VILLAIN EN DAMIER QUANTIQUE ET CLASSIQUE DIVISE EN CELLULES ALTERNATIVEMENT FRUSTREES ET NON FRUSTREES (LE MODELE INITIAL DE VILLAIN EST COMPLETEMENT FRUSTRE). IL APPARAIT, A HAUTE TEMPERATURE, UNE PHASE PARTIELLEMENT ORDONNEE. PAR AILLEURS, LES SIMULATIONS NUMERIQUES, MONTRENT L'EXISTENCE D'UNE PHASE REENTRANTE : CE PHENOMENE N'A JAMAIS ETE OBSERVE AVEC DES SPINS NON-ISING. NOTONS ENFIN QUE LA TRANSITION DE LA PHASE NON COLINEAIRE VERS LA PHASE PARAMAGNETIQUE EST DU PREMIER ORDRE.
Author: LAURENT.. LALOUX
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 191
Get Book Here
Book Description
DANS LA PREMIERE PARTIE, NOUS PRESENTONS LES RESULTATS DE L'EFFET DU CHAMP MAGNETIQUE SUR DES SYSTEMES FERMIONIQUES AU VOISINAGE DE LA TRANSITION DE MOTT, AU TRAVERS DE LA METHODE DE CHAMP MOYEN DYNAMIQUE. CETTE METHODE PERMET DE RENDRE COMPTE DE MANIERE COMPLETE DE LA COMPETITION ENTRE LE CHAMP MAGNETIQUE ET LES CORRELATIONS ANTIFERROMAGNETIQUES PRESENTES DANS CES SYSTEMES : LE CHAMP MAGNETIQUE PERMET TOUJOURS D'ABAISSER LE SEUIL DE TRANSISITON. LE DIAGRAMME DES PHASES ET LES PROPRIETES THERMODYNAMIQUES SONT PRESENTES, ET PERMETTENT DE COMPRENDRE CERTAINES PROPRIETES MAGNETIQUES D'OXYDES DE METAUX DE TRANSITION. CES RESULTATS APPORTENT UN NOUVEL ECLAIRAGE SUR LA PROBLEMATIQUE LIEE A LA DESCRIPTION DE LA PHASE NORMALE DE L'HELIUM 3 LIQUIDE, QUI NOUS A AMENES A PROPOSER UNE NOUVELLE DESCRIPTION DE CE SYSTEME ET DE SUGGERER DE NOUVELLES EXPERIENCES POUR PRECISER LA NATURE QUASI-LOCALISEE OU QUASI-FERROMAGNETIQUE DE L'HELIUM 3. DANS LA SECONDE PARTIE, NOUS PROPOSONS DEUX MECANISMES MICROSCOPIQUES POUR EXPLIQUER L'ORIGINE DE PROPRIETES DE VIEILLISSEMENT. UN PREMIER MECANISME DE DYNAMIQUE LENTE, PUREMENT GEOMETRIQUE, QUI REPOSE SUR LA PREDOMINANCE DES FRONTIERES ENTRE BASSINS D'ATTRACTION DANS DES ESPACES DE DIMENSION INFINIE, PERMET DE COMPRENDRE LA DYNAMIQUE DE BASSE TEMPERATURE DE VERRES DE SPINS EN CHAMP MOYEN, ET AUSSI D'INTERPRETER LE PROBLEME DE LA CROISSANCE DE DOMAINE. ENFIN, AU TRAVERS DE MODELES DE DIFFUSION UNIDIMENSIONNELLE, NOUS PROPOSONS UN MECANISME BASE SUR LA QUASI-DEGENERESCENCE DES BARRIERES ENERGETIQUES QUE LE SYSTEME DOIT FRANCHIR, EN PRECISANT LES QUANTITES PERTINENTES A ETUDIER DANS LES MODELES DE BASSE DIMENSIONNALITE.
Author: EL HASSANE.. BOUBCHEUR
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 101
Get Book Here
Book Description
LA THESE TRAITE LES TRANSITIONS DE PHASE DANS DES SYSTEMES DE SPINS AVEC INTERACTION EN COMPETITION PAR LA SIMULATION MONTE CARLO (MC) AVEC LA TECHNIQUE DE L'HISTOGRAMME. LES EXPOSANTS CRITIQUES ONT ETE CALCULES A PARTIR DES LOIS D'ECHELLE EN TAILLE FINIE. LA PREMIERE PARTIE EST CONSACREE AUX EFFETS DE LA FRUSTRATION DANS LE MODELE XY. L'ETUDE DES DIAGRAMMES DE PHASE ET LA NATURE DES TRANSITIONS ONT ETE MENEES SUCCESSIVEMENT SUR LE RESEAU TRIANGULAIRE ANTIFERROMAGNETIQUE (3D), LE RESEAU EN DAMIER (3D) ET LE RESEAU CARRE (2D). PARMI LES RESULTATS OBTENUS, ON NOTE, SUIVANT LE PARAMETRE DE FRUSTRATION, LA MISE EN EVIDENCE DES PHASES REENTRANTES PARAMAGNETIQUES ET DES PHASES PARTIELLEMENT ORDONNEES POUR LE RESEAU EN DAMIER. POUR LE MODELE XY COMPLETEMENT FRUSTRE A 2D, LA NATURE DE LA TRANSITION DE PHASE A FAIT L'OBJET DE PLUSIEURS ETUDES ANALYTIQUES ET NUMERIQUES. LES RESULTATS QUE NOUS AVONS OBTENUS MONTRENT QU'IL EXISTE UNE SEULE TRANSITION CONTRAIREMENT AU SCENARIO QUI PREVOIT DEUX TRANSITIONS DISTINCTES DISCUTE DANS LA LITTERATURE. DE PLUS, LES VALEURS DES EXPOSANTS CRITIQUES, ASSOCIES A LA SYMETRIE Z 2, SUGGERENT QUE LA TRANSITION EST DANS LE MODELE COUPLE D'ISING-XY. LA DEUXIEME PARTIE CONCERNE UN MODELE A SPINS D'ISING SUR DES ATOMES EN INTERACTION ELASTIQUE ET MAGNETIQUE. L'INTERET DE CE MODELE EST L'ETUDE DE L'EFFET DU COUPLAGE MAGNETOELASTIQUE SUR LE COMPORTEMENT CRITIQUE DU SYSTEME EN FONCTION DE L'INTENSITE RELATIVE DES FORCES MAGNETIQUE ET ELASTIQUE. A FORTE INTERACTION ELASTIQUE, ON RETROUVE LA CLASSE D'UNIVERSALITE D'ISING, MAIS A FAIBLE INTERACTION ELASTIQUE, LES CALCULS DES HISTOGRAMMES MC MONTRENT QUE LA TRANSITION EST ASSOCIEE A DES SPINS XY. QUAND LES INTERACTIONS SONT COMPARABLES, UNE NOUVELLE PHASE EST OBTENUE, ELLE EST DUE ESSENTIELLEMENT A DES CONTRACTIONS DES PAIRES DE SPINS ANTIFERROMAGNETIQUES.
Author: DOMINIQUE.. MOUHANNA
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 227
Get Book Here
Book Description
LES SYSTEMES DE SPINS DE HEISENBERG ANTIFERROMAGNETIQUES FRUSTRES ET NON-FRUSTRES SONT ETUDIES AU MOYEN DES METHODES DE LA THEORIE QUANTIQUE DES CHAMPS ET DU GROUPE DE RENORMALISATION. DANS LE CAS DE SPINS QUANTIQUES BIDIMENSIONNELS, LE PHENOMENE DE BRISURE SPONTANEE DE SYMETRIE A TEMPERATURE NULLE EST ANALYSEE EN UTILISANT UN MODELE SIGMA NON-LINEAIRE, DANS SA FORMULATION HAMILTONIENNE ET LAGRANGIENNE. AUTOUR DE CETTE ETUDE, DES CRITERES D'EXISTENCE D'ORDRE A LONGUE DISTANCE DANS L'ETAT FONDAMENTAL DE SYSTEMES DE SPINS FRUSTRES SONT OBTENUS. ILS CONSISTENT, D'UNE PART, EN DES PREDICTIONS SUR LE SPECTRE DE BASSE ENERGIE DU SYSTEME A TAILLE FINIE ET A TEMPERATURE NULLE QUI DOIT ETRE OBSERVE LORSQU'IL Y A BRISURE DE SYMETRIE DANS LA LIMITE THERMODYNAMIQUE ; D'AUTRE PART, DANS L'EXPRESSION DE LA LONGUEUR DE CORRELATION EN FONCTION DE LA TEMPERATURE DES SYSTEMES DE SPINS FRUSTRES, DANS UN REGIME DE PARAMETRES TELS QU'IL EXISTE DE L'ORDRE A TEMPERATURE NULLE. DANS LE CAS DE SPINS FRUSTRES CLASSIQUES, LE PROBLEME DE L'UNIVERSALITE DE LA TRANSITION DE PHASE TRIDIMENSIONNELLE A TEMPERATURE FINIE EST ENVISAGE. DIFFERENTES APPROCHES THEORIQUES SONT PRESENTEES ET COMPAREES: MODELE SIGMA NON-LINEAIRE, MODELE DE LANDAU-GINZBURG-WILSON. EN DEUX DIMENSIONS, L'EXISTENCE D'UNE TOPOLOGIE NON-TRIVIALE DANS LES SYSTEMES DE SPINS FRUSTRES EST A LA BASE D'UN PHENOMENE DE DECONFINEMENT DE VORTEX. LA VALIDITE DE LA THEORIE DE PERTURBATION BASSE TEMPERATURE EST ANALYSEE
Author: Mathilde Costes
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 169
Get Book Here
Book Description
Nous nous sommes intéressés aux propriétés magnétiques et de transport sous champ magnétique intense dans les systèmes de spins de basse dimension. Le système de Ising frustré quasi-1D, A3A'BO6, permet l'étude des propriétés de conduction ainsi que l'analyse de la relation entre les corrélations magnétiques et électroniques. Les différentes techniques expérimentales utilisées nous ont permis de mettre en évidence des effets dynamiques importants à basse température pour trois composés Ca3Co2O6, Ca3CoIrO6 et Sr3NiIrO6 ainsi que l'étroite relation entre les corrélations magnétiques et électroniques. Nous avons également étudié deux systèmes de Heisenberg de spin 1/2. Pour eta-Na1.286V2O5, les mesures d'aimantation et de RPE, ont permis de déterminer la valeur du gap et ont mis en évidence l'apparition d'un plateau à 1/9 de l'aimantation à saturation. Pour le CaCu2O3, les mesures de RPE ont montré le rôle des impuretés dans l'établissement de l'ordre à longue distance dans le composé.
