Dynamique lente des systèmes magnétiques désordonnés

par Vincent Dupuis

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Eric Vincent.

Soutenue en 2002

à Paris 11, Orsay .


  • Résumé

    Cette thèse présente une étude expérimentale de la dynamique lente de différents matériaux magnétiques désordonnés et/ou frustrés. Nous nous intéressons premièrement aux verres de spin en tant que modèles pour l'étude du vieillissement, et aux effets de rajeunissement et de mémoire apparaissant lorsqu'on leur fait subir des variations de température. Nous montrons qu'il est possible dans ces systèmes d'imprimer et de retrouver la mémoire de plusieurs vieillissements effectués à différentes températures. Interprétés en termes d'une organisation hiérarchique en fonction de la température des états métastables, ces résultats suggèrent, dans une description du vieillissement en termes de croissance de domaines, que cette croissance s'effectue sur des échelles de longueur très différentes à différentes températures. Par une étude systématique de verres de spin d'anisotropies différentes, nous mettons en évidence une séparation plus faible des échelles de longueur lorsque l'anisotropie augmente. Nous étudions ensuite des ferromagnétiques désordonnés pour lesquels la description du vieillissement en termes de croissance de domaine est plus pertinente. Nous observons l'existence de vieillissement, de rajeunissement et de mémoire comme dans le cas des verres de spin. Cependant, pour un faible désordre, la mémoire est rapidement effacée par l'évolution à basse température. Ces résultats sont interprétés dans un scénario de dynamique: de reconformations des parois de domaines piégées par le désordre, dans lequel l'effacement de la mémoire est attribué à la croissance des domaines. Enfin, nous examinons la dynamique lente de deux exemples de systèmes frustrés sans désordre constitués de spins d'Heisenberg en interaction AF sur des réseaux kagomé et pyrochlore. Nous trouvons du vieillissement mais s'il est possible d'observer des effets de mémoire dans le pyrochlore, le vieillissement semble au contraire s'accumuler sur toute la gamme de température dans le kagomé.


  • Résumé

    This thesis reports an experimental study of the slow dynamics of different disordered/frustrated magnetic materials. We first consider spin glasses as model systems for the study of aging and analyze specifically the rejuvenation and memory phenomena that appear in the se systems when they are submitted to temperature changes. We show that it is possible, to imprint and retrieve the memory of several aging evolutions done at different temperatures. Interpreted in terms of a hierarchy of the metastable states as a function of temperature, the results suggest in terms of domain growth that this growth involves very different length scales at different temperatures. A systematic study of several spin glasses with various anisotropies shows furthermore that this separation of length scales becomes weaker when the anisotropy increases. We then study disordered ferromagnets for which the description of aging in terms of domain growth is more relevant. We observe similar aging, rejuvenation and memory phenomena as in spin glasses. However, for a weak disorder, the memory effect is rapidly erased by the evolution at low temperature. The results are interpreted in a scenario of pinned domain wall reconformations, in which the domain growth is responsible for the memory erasure. Finally, we examine the slow dynamics of two frustrated systems without disorder, made of Heisenberg spins coupled by AF interactions respectively on the kagome and pyrochlore lattices. We find aging effects but whereas it is possible to observe memory effects in the pyrochlore, aging seems to add up in the whole range of temperature in the kagome.

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Informations

  • Détails : X-231 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.215-231.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : M/Wg ORSA(2002)206
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