Contribution à l'étude du magnétisme de surface de l'³He liquide

Study of the surface magnetism of liquid ³He

• Auteur / Autrice : Alain Schuhl
• Direction : Directeur de thèse inconnu
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences physiques
• Date : Soutenance en 1986
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Résonance magnétique nucléaire

Hélium

Mots clés libres

Magnétisme de surface

Hélium 3 liquide

Relaxation (Magnétisme nucléaire)

Susceptibilité (magnétique)

Résumé

Cette thèse est consacrée à l'étude des propriétés magnétiques du liquide 3He confiné entre des microsphères de fluorocarbone Cette étude a été menée par RMN, entre 10 et 800 mK, pour des champs magnétiques compris entre 0. 003 et 3 T. La dynamique de l'aimantation du liquide est dominée par les mécanismes de relaxation, du film d'3He adsorbé à la surface du substrat. Les mouvements liés à l'échange quantique entre les atomes de la couche adsorbée sont responsables de cette relaxation. Nous avons déduit la densité spectrale de ces mouvements, à partir des mesures du temps de relaxation du liquide. De la même manière, l'échange rend possible le transfert d'aimantation entre les atomes d'3He et les spins nucléaires 19F contenus dans le substrat. Les mesures de susceptibilité du liquide X(P,T}, montrent que la tendance ferromagnétique, observée à basse température, n'est pas due à un liquide bidimensionnel ferromagnétique. Il semble que l'échange dans la couche adsorbée en soit la cause. Nous avons de plus élaboré une méthode permettant d'aimanter le liquide par Polarisation Dynamique Nucléaire.

The magnetic properties of liquid 3He confined by fluorocarbone microspheres, have been studied by NMR in a large range of magnetic fields (0. 03 to 3 T), and between 10 to 800 mK. The dynamics of the liquid magnetization are driven by the relaxation mechanisms of the adsorbed solid 3He film. This relaxation is produced by the 3He motion induced by quantum exchange. The spectral density of this motion has been deduced from measurements of relaxation times in the liquid. The quantum exchange in the solid layer also allows a magnetization transfer between the 3He and substrate 19F spins. Magnetic susceptibility measurements show that the ferromagnetic deviations observed at low temperature do not correspond to a bidimensional ferromagnetic liquid. Instead, the solid exchange seems to be the cause of these deviations. We have also demonstrated the possibility of producing enhanced liquid 3He magnetization by Nuclear Dynamic Polarization.