Effets des anisotropies de spins dans les oxydes de basse dimension

par OLIVIER CEPAS

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de TIMOTHY ZINAN.

Soutenue en 2000

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    Les oxydes modeles de basse dimension, comme les composes de spins 1/2 cugeo 3, srcu 2(bo 3) 2 ou nav 2o 5, soulevent de nombreuses questions sur la nature de l'antiferromagnetisme de la phase basse-temperature, desordonne par les fluctuations quantiques. Cette these porte sur la description theorique des proprietes magnetiques de ces composes, en lien avec les nombreux resultats experimentaux. En particulier, des resultats inattendus ont ete observes dans deux experiences originales : effet de rotation de la polarisation dans une experience de diffusion inelastique de neutrons et transitions optiques interdites. Pour expliquer ces effets, nous avons ete amenes a considerer des interactions anisotropes entre spins comme l'interaction de dzyaloshinski-moriya. Nous avons etudie les effets de cette interaction dans les systemes quantiques sans ordre magnetique et explique la structure fine de l'excitation triplet observee dans srcu 2(bo 3) 2. L'effet de rotation de polarisation permet d'etudier les interferences entre excitations magnetiques et phonons et est intimement lie a la presence d'anisotropie. Nous avons etabli les regles de selection dans le cadre d'une theorie perturbative dans le couplage spin-phonon et compare avec les resultats experimentaux. De meme, nous avons etudie les regles de selection des transitions optiques, en examinant non seulement l'effet de l'operateur dipolaire magnetique, mais aussi celui de l'operateur dipolaire electrique en generalisant la theorie de fleury-loudon. L'ordre de grandeur de l'interaction de dzyaloshinski-moriya - statique et dynamique - a ete reconsidere pour la geometrie de ces composes sur la base de la theorie du superechange. Nous avons montre qu'elle pouvait devenir, de facon etonnante a priori, plus grande que l'echange principal.

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Informations

  • Détails : 308 p.
  • Annexes : 158 ref.

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