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Séminaire Mensuel Néel

Mardi 18 mars à 9h30,
Salle des séminaires, Bât A

Orateur : Carley PAULSEN
"Dynamique hors équilibre des monopoles dans les glaces de spins "

Abstract :

En 1931, Dirac a fait la fascinante prédiction que si un monopole magnétique existait seul, alors la charge devait être quantifiée. Cette affirmation était basée sur l’hypothèse suivante : si on étire un dipole magnétique, en amenant un des pôles à l’infini, alors il restera une charge magnétique, attachée à une chaîne imaginaire de dipoles pour permettre le retour du flux. Aujourd’hui, l’analogue classique des monopoles de Dirac a été découvert dans les glaces de spins, composés magnétiques à frustration géométrique de type pyrochlore (formule Dy2Ti2O7 et Ho2Ti2O7). Dans l’état fondamental de ces systèmes, les spins disposés aux sommets de tétraèdres respectent l’arrangement : deux spins pointent à l’intérieur du tétraèdre, et deux spins à l’extérieur, de façon analogue aux positions des atomes d’hydrogène dans la glace. Les monopoles sont alors des excitations brisant cette règle de la glace.

Dans ce séminaire, j’introduirai brièvement la conjecture originale de Dirac, et la comparerai avec les monopoles dans la glace de spins. Récemment, nous avons mis au point une nouvelle procédure pour produire des monopoles à très basse température. Elle consiste à chauffer l’échantillon au-dessus de 900mK par un brusque changement de champ magnétique qui provoque des « avalanches » de spins. L’originalité de ce protocole est que seul l’échantillon est chauffé, et pas son environnement. La trempe thermique de l’échantillon qui s’ensuit permet de figer une densité de monopoles des ordres de grandeur plus grande que précédemment observée, ouvrant la porte à l’étude de la dynamique hors-équilibre de ce système.

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