Investigation of the Mott transition in chromium doped V2 O3 by means of ultrasound and thermopower experiments

par Sascha Populoh

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Michel Héritier.

Soutenue en 2009

à Paris 11 , en partenariat avec Université de Paris-Sud. Faculté des Sciences d'Orsay (Essonne) (autre partenaire) .

  • Titre traduit

    Investigation de la transition de Mott dans V2 O3 dope avec chrome par mesure de la vitesse du son et du pouvoir thermoélectrique


  • Résumé

    Cette thèse présente une étude expérimentale de la transition de Mott dans V2O3 dopé au chrome par deux différentes techniques expérimentales entre la température ambiante à 500 K et sous pressions jusqu’à 6 kbar. La technique ultrasonore fournit une mesure directe de la compressibilité et a été utilisé pour estimer les effets de la réseau sur la transition de Mott. Nous avons été en mesure de mener la première étude systématique de l'influence des degrés de liberté du réseau sur la transition de Mott dans V2O3. On a vérifiée l'existence d'une température électronique critique Telc qui diffère de l'ordre de 3% ou 4% par rapport à la température de transition effectivement observée Tc. L'observation du comportement du mode transverse de la vitesse du son a permis de conclure que la transition de Mott à haute température a lieu sans brisure de symétrie et le paramètre d'ordre est un scalaire. Dans la deuxième partie de la thèse l'évolution de coefficient du Seebeck a été étudiée dans les mêmes conditions expérimentales. Les études autour du point critique nous ont permis d'établir un diagramme de phase expérimentale. Nous avons montré que le changement de S à la transition est dominé par le changement de la résistivité plutôt que par le changement de la symétrie particule-trou. En conséquence, nous avons pu relier les lois d’échelle pour les paramètres critiques relatifs à la conductivité à nos données. Dans le voisinage de la transition nos données sont assez bien reproduites par les exposants de champ moyen observés dans les mesures de conductivité.


  • Résumé

    This work presents an experimental study of the high temperature Mott transition in chromium doped V2O3 by means of two different experimental techniques at pressures between ambient pressure and 6 kbar and temperatures from room T to 500 K. Ultrasound measurements as a direct probe of the compressibility were used to estimate the effects of the lattice on the Mott transition. We were able to present the first systematic study of the influence of the lattice degrees of freedom on the high temperature Mott transition in V2O3 and could verify the existence of a critical electronic temperature Telc that differs in the order of 3% or 4% from the temperature of the transition Tc of the bulk sample. Furthermore, observation of the behaviour of the transversal mode of the speed of sound allowed to conclude that this transition occurs without symmetry breaking and the order parameter is a scalar. In the second part the evolution of the Seebeck coefficient was investigated under the same experimental conditions. The studies around the critical point allowed us to establish an experimental phase diagram. Furthermore, we were able to show that the change of the Seebeck coefficient at the Mott transition is driven by the change in the resistivity rather than by the change of the particle-hole symmetry. As a consequence of this we could relate the scaling laws for the critical parameters related to conductivity to our data. In the vicinity of the transition our data were quite well reproduced by the mean field exponents found in the conductivity experiments.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (IX-122 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 115-120

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2009)44
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