Agenda

Mélanie Léger présente

Fragmentation quantique dans les systèmes magnétiques frustrés

Jeudi 9 décembre 2021 à 9h30 

Amphi, Bâtiment A, Institut Néel : jauge 30 personnes

Lien visio : https://univ-grenoble-alpes-fr.zoom.us/j/92724765869?pwd=bTVmYmZ2RjlqdEFURG9hdCs0MHQxUT09

ID de réunion : 927 2476 5869
Code : 042514

La présentation sera en français et les slides seront en anglais.

Résumé :

Dans cette thèse, nous nous intéressons au magnétisme frustré. La frustration est en effet capable d’induire une physique très riche, avec des phénomènes originaux et en particulier la stabilisation de nouveaux états fondamentaux. Nous nous intéressons plus spécifiquement à des composés de structure pyrochlore (construits sur la base de tétraèdres connectés par leurs sommets). Les ions magnétiques sont ici des ions de terre rare et se situent aux sommets de ces tétraèdres.

Dans ce contexte, le composé Nd2Zr2O7 présente un attrait particulier. Malgré des interactions ferromagnétiques qui devraient stabiliser un état de glace de spins, c’est un ordre antiferromagnétique partiel qui est stabilisé. Cet ordre se nomme « all in all out », où tous les spins sont entrants ou sortants d’un tétraèdre à l’autre. De plus, la mesure des excitations montre la coexistence d’un mode plat à énergie non nulle et caractérisé par des corrélations de type glace de spins, avec des modes dispersifs situés à plus haute énergie. Le cadre théorique, susceptible d’expliquer cette distinction entre modes (et plus généralement la physique du composé Nd2Zr2O7) est celui de la « fragmentation dynamique ». Afin de mieux comprendre ce phénomène, il est intéressant de regarder les effets qu’un défaut pourrait produire. Dans le cadre de ma thèse, j’étudie l’influence de différentes substitutions : titane à la place de zirconium et lanthane à la place du néodyme. Le but de cette thèse est donc d’examiner l’évolution des paramètres d’échanges dans ces différents systèmes ainsi que l’évolution des propriétés de champ cristallin associés aux modifications de l’environnement de l’ion Nd3+. Nous cherchons également à comprendre l’évolution de la fragmentation dynamique et de l’état fondamental, tout ceci au travers, d’une part, de la construction de diagrammes de phase en champ et température et d’autre part, de l’étude des excitations magnétiques.

Cette étude a été menée aux moyens de mesures d’aimantation et de diffusion neutronique à très basse température (<100 mK) ainsi que d’analyses numériques permettant de comparer les résultats expérimentaux aux modèles théoriques.

Superviseurs : 
Elsa Lhotel et Sylvain Petit

Membres du jury :
Alain Pautrat
Fabienne Duc
Ludovic Jaubert
Nicolas Rougemaille
Grégory Chaboussant