Effets de parité dans les chaines de spin antiferromagnétiques

par Pascal Roos

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Bernard Barbara et de Rafik Ballou.

Soutenue en 1997

à Grenoble 1 , dans le cadre de École doctorale physique (Grenoble) , en partenariat avec Laboratoire de magnétisme Louis Néel C.N.R.S Grenoble (laboratoire) .

Le président du jury était Elie Belorizky.

Le jury était composé de Jean-Pierre Renard.

Les rapporteurs étaient Frédéric Mila, Daniel Loss.


  • Résumé

    Une étude numérique des effets de parité de taille dans les chaines antiferromagnétiques de spin 1/2 et 1 est effectuée. Ces effets sont considérés pour différents modèles d'interactions sur des chaines fermées et ouvertes et sont sondes via la susceptibilité longitudinale et la raideur de spin associée a différentes formes de torsion (conditions de bords a déphasage angulaire, champs magnétiques orthogonaux en bords de chaines et, dans le cas de chaines ouvertes, contraintes fixant la direction de un ou des deux spins aux extrémités de la chaine). Dans le cas des chaines de spin 1/2, de nombreux effets de parité de taille sont observés. Ainsi pour une chaine fermée de longueur n avec des interactions isotropes xxx, la raideur de spin émanant de conditions de bords à déphasage angulaire est positive pour n paire et négative pour n impaire, en accord avec les prédictions de Loss et Maslov. Cette raideur de spin définie à partir de champs magnétiques orthogonaux en bords de chaine n'est jamais négative mais possède des valeurs qui se regroupent selon la parité de n: elle est plus grande pour n impaire que pour n paire dans le cas des chaines fermées et inversement dans le cas de chaines ouvertes. Avec des chaines contraintes, il émerge des variations thermiques inhabituels de la raideur de spin (avec changements de signes). Dans le cas des chaines de spin 1, des effets de parité existent mais sont moins systématiques. Une raideur de spin émanant de conditions de bords a déphasage angulaire négative est obtenue pour n impaire, contrairement aux prédictions de Loss et Maslov. Ce désaccord est attribué à la petitesse en taille des chaines étudiées, qui ne permet pas de générer de défauts de spin zéro. Avec la raideur de spin définie a partir de champs magnétiques orthogonaux en bords de chaine sont mises en évidence, dans deux régions spécifiques du modèle des interactions bilinéaire-biquadratique, des effets de parité et de multiplicité triple de n pour les chaines périodiques et seulement des effets de multiplicité triple de n pour les chaines ouvertes.


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  • Détails : 139 P.
  • Annexes : Bibliographie:186 réf.

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