Etude des effets d'impuretes dans un systeme modele de basse dimensionnalite : le compose spin-peierls cugeo#3

par Béatrice Grenier

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Jean-Pierre Renard.

Soutenue en 1998

à Paris 11 .

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  • Résumé

    Cugeo#3 est le premier systeme inorganique presentant une transition spin-peierls (sp) : en dessous de t#s#p = 14. 25 k, les chaines de spins 1/2 (ions cu) antiferromagnetiques (af) de heisenberg se dimerisent et il apparait un gap d'energie de 2 mev entre l'etat fondamental singulet (s = 0) et les premiers etats excites (triplet s = 1). Cette these presente une etude des composes cugeo#3 dopes en silicium sur le site ge et en zinc, magnesium, nickel sur le site cu, realisee sur une serie de monocristaux a l'aide de trois techniques experimentales complementaires : mesures d'aimantation, rpe et diffraction neutronique. Le dopage en impuretes abaisse t#s#p et induit l'apparition a plus basse temperature (t<t#n) d'une phase af. Les mesures d'aimantation nous ont permis d'etablir un diagramme de phase (t, (x,y)) universel pour l'ensemble des composes cuge#1##xsi#xo#3 et cu#1##ym#ygeo#3 (m = zn, mg, ni) avec un facteur d'echelle y 3x ; les phases sp, paramagnetique et af y ont ete etudiees en detail. Nous avons mis en evidence par diffraction neutronique la coexistence a t < t#n des phases sp et af dans les composes cuge#1##xsi#xo#3 ; la phase af reste a longue portee pour tout x tandis que la phase sp devient a courte portee quand x 1. 5%. Nous avons egalement etudie l'effet d'un faible dopage en silicium sur la transition commensurable (sp) / incommensurable se produisant sous champ magnetique intense (h 12 t) et avons determine les distorsions de reseau dans chaque phase pour x = 0. 3%. Enfin, nous avons entrepris des experiences de rpe dans l'ensemble des composes dopes. Contrairement au dopage en zn, si et mg, qui n'affecte ni la largeur de raie ni le champ de resonance, la presence de nickel induit un fort elargissement et un deplacement considerable vers les champs forts de la raie de rpe, du au couplage af des ions ni avec les ions cu. L'ensemble de ce travail montre la continuite des proprietes statiques et dynamiques de spins des composes dopes avec le compose pur.


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Informations

  • Détails : 262 P.
  • Annexes : 245 REF.

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-014005
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