Etude experimentale de la susceptibilite nucleaire de l'#3he liquide degenere, de 20 a 200 teslas

par MICHEL BRAVIN

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Pierre-Etienne Wolf.

Soutenue en 1993

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    Cette these presente une etude experimentale de la susceptibilite magnetique de l'#3he liquide dans l'etat degenere (t<100 mk) pour des champs magnetiques allant de 5 a 200 teslas. Nous avons realise deux experiences, correspondant a deux methodes differentes d'obtention de l'aimantation (ou de la polarisation nucleaire m) de l'#3he. 1) obtention transitoire de polarisations tres elevees (m<60%), par fusion rapide d'un solide #3he prealablement polarise a tres basse temperature (5 mk) sous fort champ magnetique (11 teslas). 2) obtention stationnaire de polarisations moderees (m<10%), a l'equilibre sous tres fort champ magnetique (b<30t). Dans la premiere experience, le champ magnetique b ressenti par les spins de l'#3he est determine grace a la thermodynamique, par la mesure simultanee de la relaxation de l'aimantation vers sa valeur d'equilibre et de l'energie liberee par cette relaxation. Apres avoir expose nos techniques de mesure (calorimetrie et magnetometrie a squid sous 11 t) et leur fiabilite, nous presentons nos resultats sur la courbe d'aimantation a 26 bars, 90 mk et jusqu'a 200 t, et les confrontons aux theories existantes. La deuxieme experience mesure la faible aimantation nucleaire via la force subie par un echantillon d'#3he place dans un fort champ magnetique statique et inhomogene (20-30 t), dans une gamme de polarisations (m<10%) ou les theories sont les plus quantitatives, mais ou la methode precedente est trop imprecise. Nous determinons actuellement la susceptibilite a 2-3% pres. Un gain d'un facteur 5 permettrait de tester de facon directe les differentes theories


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Informations

  • Détails : 236 P.
  • Annexes : 18 REF.

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