Propriétés magnétiques de systèmes à deux dimensions : système frustré de spins sur réseau carré et propriétés magnétiques de systèmes finis de graphènes

par Hélène Feldner

Thèse de doctorat en Physique de la matière condensée

Sous la direction de Daniel Carlos Cabra.

Soutenue en 2011

à Strasbourg .


  • Résumé

    L’objet de cette thèse est l’étude des propriétés magnétiques de deux systèmes bidimensionels. Le premier correspond à des composés de cuprate ou vanadate qui peuvent être modélisés par un système de spins sur réseau carré et un modèle d’Heisenberg à trois couplages, avec un premier couplage ferromagnétique et des couplages deuxièmes et troisièmes voisins antiferromagnétiques. Le système ainsi obtenu constitue un système frustré. Après obtention du diagramme de phase classique en fonction des couplages, nous avons étudié l’effet sur celui-ci des fluctuations quantiques par la méthode des bosons de Holstein-Primakov et celle des bosons de Schwinger. Le deuxième type de système auquel nous nous sommes intéressés sont les systèmes finis de graphène. Pour étudier ce matériau, nous avons utilisé une approximation champ moyen du modèle d’Hubbard. Dans un premier temps nous avons retrouvé des résultats déjà connus confirmant ainsi une implémentation correcte de notre modèle. Nous avons ensuite cherché à établir la précision de cette méthode en comparant les résultats obtenus par cette méthode avec ceux obtenus par diagonalisation exacte du modèle et ceux obtenus par simulation Monte Carlo. Et en dernier lieu nous avons mis en évidence une signature dynamique de l'aimantation des bords en zigzag des systèmes finis de graphène.

  • Titre traduit

    Magnetic properties of two 2-dimensional systems : frustrated spin system on square lattice and finite system of graphene


  • Résumé

    This thesis is about the magnetic properties of two different two dimensional systems. The first one corresponds to vanadates or cuprate crystals, which can be studied by a spin system on square lattice and a Heisenberg model with three couplings, a ferromagnetic first neighbor coupling and antiferromagnetic second and third neighbor couplings. This system is frustrated and lead to a non trivial classical phase diagram. We have studied the influence of quantum fluctuation using a Holstein-Primakov approach and the Schwinger bosons model. The second system studied corresponds to graphene of finite size. To study this system we use a mean field approximation of the Hubbard model. In a first step we recover within our method well known results and check that the model has been correctly implemented. In a second step, in order to assess the accuracy of this method, we perform complementary exact diagonalization calculations, and compare our results with quantum Monte Carlo simulations. And in the last part we will show evidence of a dynamical signature of the zigzag edge magnetization of finite sample of graphene.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (114 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 107-114

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service commun de la documentation. Bibliothèque Danièle Huet-Weiller.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.Strbg.Sc.2011;1068
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