ETUDE PAR DIFFUSION DE NEUTRONS DU COMPOSE CESB ET DES SYSTEMES FERMION LOURD CECU#6, CERU#2SI#2 ET CE#1##XLA#XRU#2SI#2 PDF Download
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LES MESURES DE DIFFUSION INELASTIQUE DE NEUTRONS POLARISES SUR CESB, MONTRENT LA NATURE PARAMAGNETIQUE DES PLANS NON MAGNETIQUES DES PHASES AFP ET FP#1 DE CE COMPOSE. LE SPECTRE DES EXCITATIONS MAGNETIQUES A ETE MESURE A T=1.5 K DANS LA PHASE AFIA A P=0, 10 ET 30 KBAR. CECU#6 ET CERU#2SI#2 SONT DEUX SYSTEMES FERMION LOURD, NE PRESENTANT NI ORDRE MAGNETIQUE A LONGUE DISTANCE, NI TRANSITION VERS UN ETAT SUPRACONDUCTEUR JUSQU'AUX PLUS BASSES TEMPERATURES. LES FLUCTUATIONS MAGNETIQUES OBSERVEES DANS CES COMPOSES SE DECOMPOSENT EN UNE PARTIE INDEPENDANTE DU VECTEUR D'ONDE (LOCALISE) ET UNE PARTIE CORRELEE PIQUEE POUR DIFFERENTS VECTEURS D'ONDE, COMMENSURABLES ET INCOMMENSURABLES. CES FLUCTUATIONS ONT ETE ETUDIEES EN FONCTION DE LA TEMPERATURE, DU CHAMP MAGNETIQUE ET DU VECTEUR D'ONDE. L'ETUDE DES PROPRIETES MAGNETIQUES STATIQUES ET DYNAMIQUES DU COMPOSE AVEC 20% DE LANTHANE A ETE REALISEE, ET SEMBLE MONTRER UNE CERTAINE CONTINUITE DES PROPRIETES DYNAMIQUES DE CES COMPOSES DE PART ET D'AUTRE DE LA TRANSITION MAGNETIQUE-NON MAGNETIQUE.
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LES MESURES DE DIFFUSION INELASTIQUE DE NEUTRONS POLARISES SUR CESB, MONTRENT LA NATURE PARAMAGNETIQUE DES PLANS NON MAGNETIQUES DES PHASES AFP ET FP#1 DE CE COMPOSE. LE SPECTRE DES EXCITATIONS MAGNETIQUES A ETE MESURE A T=1.5 K DANS LA PHASE AFIA A P=0, 10 ET 30 KBAR. CECU#6 ET CERU#2SI#2 SONT DEUX SYSTEMES FERMION LOURD, NE PRESENTANT NI ORDRE MAGNETIQUE A LONGUE DISTANCE, NI TRANSITION VERS UN ETAT SUPRACONDUCTEUR JUSQU'AUX PLUS BASSES TEMPERATURES. LES FLUCTUATIONS MAGNETIQUES OBSERVEES DANS CES COMPOSES SE DECOMPOSENT EN UNE PARTIE INDEPENDANTE DU VECTEUR D'ONDE (LOCALISE) ET UNE PARTIE CORRELEE PIQUEE POUR DIFFERENTS VECTEURS D'ONDE, COMMENSURABLES ET INCOMMENSURABLES. CES FLUCTUATIONS ONT ETE ETUDIEES EN FONCTION DE LA TEMPERATURE, DU CHAMP MAGNETIQUE ET DU VECTEUR D'ONDE. L'ETUDE DES PROPRIETES MAGNETIQUES STATIQUES ET DYNAMIQUES DU COMPOSE AVEC 20% DE LANTHANE A ETE REALISEE, ET SEMBLE MONTRER UNE CERTAINE CONTINUITE DES PROPRIETES DYNAMIQUES DE CES COMPOSES DE PART ET D'AUTRE DE LA TRANSITION MAGNETIQUE-NON MAGNETIQUE.
Author: STEPHANE.. RAYMOND Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 164
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LA TECHNIQUE DE DIFFUSION INELASTIQUE DES NEUTRONS A ETE UTILISEE POUR CARACTERISER LE SPECTRE DES EXCITATIONS MAGNETIQUES DE BASSE ENERGIE DANS LES COMPOSES A ELECTRONS FORTEMENT CORRELES CENISN, CE#1#-#XLA#XRU#2SI#2 ET CERU#2GE#2. CENISN EST UN COMPOSE KONDO SEMIMETALLIQUE DONT LE SPECTRE DES EXCITATIONS MAGNETIQUES EST COMPOSE DE DEUX MODES D'ENERGIE 2 ET 4 MEV ET RESPECTIVEMENT PIQUES AU CENTRE ET BORD DE ZONE DE BRILLOUIN. L'APPLICATION D'UN CHAMP MAGNETIQUE MET EN EVIDENCE LA NATURE DIFFERENTE DE CES MODES : LE PREMIER SE DEPLACE VERS LES PLUS HAUTES ENERGIES ET LA REPONSE DU SECOND S'ELARGIT. LES MODELES DE GAP D'HYBRIDATION PARTICULARISES POUR CE COMPOSE PERMETTENT DE RELIER LE MODE A 4 MEV AUX PROPRIETES MACROSCOPIQUES OBSERVEES. LA DYNAMIQUE DES MOMENTS MAGNETIQUES PRES D'UNE INSTABILITE MAGNETIQUE A ETE ETUDIEE DANS LE COMPOSE CE#1##XLA#XRU#2SI#2 AVEC X = 0.075. DE FACON SURPRENANTE, UN ORDRE MAGNETIQUE NON CONVENTIONNEL A ETE MIS EN EVIDENCE (M = 0.02 #B ET T#N = 1.8 K). LA DYNAMIQUE DE SPIN PAR RAPPORT AU COMPOSE PUR A ETE RELIEE, GRACE A LA THEORIE DES FLUCTUATIONS DE SPIN DE MORIYA, AUX MESURES MACROSCOPIQUES. L'APPLICATION D'UN CHAMP MAGNETIQUE SUR LE COMPOSE CERU#2SI#2 MET EN EVIDENCE LE CHANGEMENT DE LA REPONSE DYNAMIQUE DU SYSTEME DE PART ET D'AUTRE DE LA TRANSITION PSEUDOMETAMAGNETIQUE. LA REPONSE QUASIELASTIQUE ET A COURTE PORTEE A BAS CHAMP EST REMPLACEE PAR UN ORDRE STATIQUE A LONGUE DISTANCE EN CHAMP FORT (H = 12 T). DANS CE CONTEXTE, LA PHASE ANTIFERROMAGNETIQUE DU COMPOSE FERROMAGNETIQUE CERU#2GE#2 A ETE CARACTERISEE. IL EXISTE ALORS UNE ANALOGIE ENTRE CE COMPOSE SOUS SA TEMPERATURE DE CURIE ET CERU#2SI#2 AU DESSUS DU CHAMP METAMAGNETIQUE.
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L'ETUDE DES PROPRIETES MAGNETIQUES PAR DIFFUSION INELASTIQUE ET ELASTIQUE DE NEUTRONS A ETE REALISE SUR DEUX COMPOSES INTERMETALLIQUES DE L'URANIUM: UFE#2 ET UPD#2AL#3. LA DYNAMIQUE DES ONDES DE SPIN A ETE ETUDIEE PAR DIFFUSION INELASTIQUE DE NEUTRONS SUR LE FERROMAGNETIQUE ITINERANT UFE#2 (T#C=165K). ON A OBSERVE UNE SEULE ONDE DE SPIN ASSOCIEE A LA PRECESSION EN PHASE DES SPINS DES ATOMES DU FER, COMPARE AUX TROIS MODES A FAIBLE ENERGIE PREVUS PAR LE MODELE LINEAIRE DES ONDES DE SPIN, VALABLE POUR LES COMPOSES ISOMORPHES DES TERRES RARES RFE#2. UN REGIME HYDRODYNAMIQUE DE TYPE DIFFUSIF SE MANIFESTE AUTOUR DE LA TEMPERATURE DE TRANSITION ET LA VALEUR DE SA CONSTANTE DE RAIDEUR DEPASSE CELLE CALCULEE POUR LES RFE#2 ET LE FER PUR. UN FORT AMORTISSEMENT DE LA BRANCHE ACOUSTIQUE DES PHONONS TRANSVERSES CONFIRME LES MESURES DES CONSTANTES ELASTIQUES PAR LA METHODE ULTRASONIQUE. LES ETUDES PAR DIFFUSION ELASTIQUE DE NEUTRONS SUR LE FERMION LOURD SUPRACONDUCTEUR UPD#2AL#3 (T#C=2K) SONT CENTREES SUR LES PROPRIETES MAGNETIQUES DE L'ETAT NORMAL DE CE COMPOSE. LES MESURES PAR DIFFUSION DE NEUTRONS POLARISES NOUS ONT PERMIS DE DETERMINER LA DENSITE D'AIMANTATION DANS L'ETAT PARAMAGNETIQUE ET DE CALCULER PAR L'APPROXIMATION DIPOLAIRE LES CONTRIBUTIONS DU MOMENT ORBITAL ET DE SPIN DES ELECTRONS 5F DE L'URANIUM. LA STRUCTURE MAGNETIQUE A ETE DETERMINEE PAR DIFFRACTION ELASTIQUE DE NEUTRONS NON POLARISES DANS L'ETAT ANTIFERROMAGNETIQUE (T#N=15K). LA DEPENDANCE DES INTENSITES MAGNETIQUES EN FONCTION D'UN CHAMP APPLIQUE DANS LE PLAN D'ANISOTROPIE NOUS A PERMIS DE DETERMINER L'ORIENTATION DES MOMENTS MAGNETIQUES ET D'INTERPRETER LE DIAGRAMME DE PHASE, PROPOSE DANS LA LITTERATURE, COMME UN EFFET DE REORIENTATION DES DOMAINES MAGNETIQUES. LE DERNIER CHAPITRE, CONTENANT TOUTE UNE SERIE D'EXPERIENCES SUR DEUX MONOCRISTAUX DE COMPOSITION NOMINALE DIFFERENTES, SE VEUT LE POINT DE DEPART DE FUTURES ETUDES SUR LA STRUCTURE CRISTALLOGRAPHIQUE ET MORPHOLOGIQUE DES DEFAUTS OBSERVES DANS CES CRISTAUX
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AU COURS DE CE TRAVAIL, NOUS AVONS UTILISE LE DICHROISME MAGNETIQUE CIRCULAIRE DE RAYONS-X (XMCD), LA DIFFUSION MAGNETIQUE COMPTON DE RAYONS-X DE HAUTE ENERGIE (MCS) ET LA DIFFRACTION DE NEUTRONS POUR L'ETUDE DES PROPRIETES MAGNETIQUES DE PLUSIEURS COMPOSES A BASE D'URANIUM ET DE CERIUM : US, UNI 2AL 3, UGE 2, CEFE 2 ET LES MULTICOUCHES U-AS/CO. DES EXPERIENCES DE MCS ET DE XMCD AUX SEUILS M 4 , 5 DE L'URANIUM ONT ETE REALISEES SUR US. L'ASSOCIATION DE CES RESULTATS AVEC CEUX PRECEDEMMENT OBTENUS PAR DIFFRACTION DE NEUTRONS POLARISES PERMET LA SEPARATION DES CONTRIBUTIONS D'ORBITE ET DE SPIN DES MOMENTS LOCALISES ET DIFFUS. NOUS COMPARONS NOS RESULTATS AVEC CEUX PUBLIES POUR USE ET UTE. UNE ETUDE DU FERMION-LOURD SUPRACONDUCTEUR ANTIFERROMAGNETIQUE UNI 2AL 3 DANS SA PHASE PARAMAGNETIQUE A ETE EFFECTUEE PAR DIFFRACTION DE NEUTRONS POLARISES ET PAR XMCD AUX SEUILS U-M 4 , 5. LES ANALYSES DES DONNEES MESUREES PAR DIFFRACTION DE NEUTRONS, INDIQUENT LA PRESENCE D'UN MOMENT INDUIT SUR LES SITES DE NI. NOS RESULTATS SONT COMPARES A CEUX PUBLIES SUR UPD 2AL 3. LA STRUCTURE MAGNETIQUE DE UGE 2 A ETE ETUDIEE PAR DIFFRACTION DE NEUTRONS NON-POLARISES. DES MESURES DE DIFFRACTION DE NEUTRONS POLARISES ET DE XMCD ONT EGALEMENT ETE EFFECTUEES ET ONT PERMIS DE DETERMINER LES VALEURS DES MOMENTS MAGNETIQUES D'ORBITE ET DE SPIN SUR U. LES PROFILS MAGNETIQUES COMPTON DE CEFE 2 ET LUFE 2 ONT ETE MESURES. LA COMPARAISON DE TOUS LES RESULTATS DISPONIBLES SUR CEFE 2 TRADUIT DES PROBLEMES QU'IL SEMBLE RAISONNABLE D'ATTRIBUER A LA QUALITE DES ECHANTILLONS ETUDIES. POUR FINIR, DES MESURES XMCD AUX SEUILS U-M 4 , 5 DANS LES MULTICOUCHES U-AS/CO, ONT MIS EN EVIDENCE UN MOMENT SUR U A TEMPERATURE AMBIANTE, INDUIT PAR COUPLAGE D'ECHANGE AVEC CO. CE TRAVAIL SOULIGNE L'IMPORTANCE D'ASSOCIER DIFFERENTES TECHNIQUES ET DE COMPARER LES RESULTATS DE COMPOSES PARENTS POUR LA COMPREHENSION DES PROCESSUS D'HYBRIDATION.
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NOUS ETUDIONS DIFFERENTS ASPECTS DE LA COMPETITION ENTRE MAGNETISME LOCALISE ET EFFET KONDO DANS LES FERMIONS LOURDS. DANS LE CADRE DU MODELE DU RESEAU KONDO, NOUS SOMMES PARVENUS A TRAITER LES FLUCTUATIONS DE SPIN SUR LE MEME PLAN QUE LES EFFETS D'ECRANTAGE KONDO, GRACE A UNE APPROCHE ALTERNATIVE AU DEVELOPPEMENT EN 1/N QUI MET EN UVRE UNE TRANSFORMATION DE HUBBARD-STRATONOVICH GENERALISEE. NOUS RETROUVONS, A PARTIR D'UN MODELE MICROSCOPIQUE, LA NATURE DUALE DES EXCITATIONS MAGNETIQUES OBSERVEES PAR DIFFUSION INELASTIQUE DE NEUTRONS: LA SUSCEPTIBILITE MAGNETIQUE EST LA SOMME D'UNE CONTRIBUTION QUASIELASTIQUE TYPIQUE DU LIQUIDE DE FERMI ET D'UNE COMPOSANTE INELASTIQUE CARACTERISTIQUE DES INTERACTIONS RKKY. POUSSANT LE DEVELOPPEMENT PERTURBATIF A UN NIVEAU SELF-CONSISTENT DANS LES CHAMPS DE SOIN ET DE CHARGE, NOUS DONNONS ENSUITE UNE DESCRIPTION DES PHENOMENES CRITIQUES AUTOUR DU POINT DE TRANSITION VERS L'ETAT ORDONNE. CE POINT CRITIQUE DECRIT QUALITATIVEMENT LE PASSAGE D'UN LIQUIDE DE FERMI A UN REGIME DE MAGNETISME LOCALISE. DEUX LIGNES DE CROSS-OVER SONT DETERMINEES, QUI DISTINGUENT LES VARIATIONS AVEC LA TEMPERATURE DE LA SUSCEPTIBILITE STATIQUE, DE LA CHALEUR SPECIFIQUE ET DE LA LONGUEUR DE CORRELATION. L'EXPOSANT DYNAMIQUE DEPEND DE LA CONSTANTE DE COUPLAGE J ENTRE IMPURETES MAGNETIQUES ET ELECTRONS DE CONDUCTION. AFIN DE PRENDRE EN COMPTE PROFONDEMENT LES EFFETS DU MAGNETISME LOCALISE, NOUS INTRODUISONS DANS LA DEUXIEME PARTIE UNE NOUVELLE REPRESENTATION DU SPIN DE L'IMPURETE LOCALISEE, DANS LAQUELLE UNE FRACTION DU SPIN EST REPRESENTEE PAR DES FERMIONS APPROPRIES A LA DESCRPTION DE L'EFFET KONDO, LA FRACTION RESTANTE EST REPRESENTEE PAR DES BOSONS ADAPTES A LA DESCRIPTION DU MAGNETISME LOCALISE. LA THERMODYNAMIQUE S'ECRIT ALORS DANS UNE FORMULATION SUPERSYMETRIQUE DE L'INTEGRALE FONCTIONNELLE. DIRECTEMENT APPLIQUEE AU MODELE DU RESEAU KONDO, CETTE REPRESENTATION DONNE DE FACON ASYMPTOTIQUE LES PROPRIETES DE MAGNETISME LOCALISE. ENFIN, NOUS PROPOSONS DANS LA TROISIEME PARTIE UN CALCUL NUMERIQUE DE LA SUSCEPTIBILITE MAGNETIQUE SUR DES STRUCTURES DE BANDE REALISTES, QUI NOUS PERMET DE DISCUTER LES EFFETS DE NESTING DANS LES FERMIONS LOURDS
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CETTE THESE PORTE SUR L'ETUDE PAR DIFFUSION INELASTIQUE DE NEUTRONS DES PROPRIETES MAGNETIQUES DE BORURES DE TERRE RARE: CEB#6, PRB#6 ET YBB#1#2. LA DIFFICULTE DE REALISATION DES EXPERIENCES, NOTAMMENT LA FAIBLESSE DES SIGNAUX DUE EN PARTIE A LA FORTE ABSORPTION DES NEUTRONS PAR LE BORE, NOUS A CONDUIT A INCLURE, DANS UN PROGRAMME D'ANALYSE, LA CORRECTION D'ABSORPTION. LA PARTIE PRINCIPALE DE CETTE THESE A ETE L'ETUDE DES INTERACTIONS MAGNETIQUES DANS LES PHASES ORDONNEES DE CEB#6 ET PRB#6. NOUS AVONS CONFIRME LA PRESENCE D'INTERACTIONS MAGNETIQUES QUADRUPOLAIRES IMPORTANTES, GRACE A LA MESURE DES EXCITATIONS MAGNETIQUES DANS LA PHASE QUADRUPOLAIRE DE CEB#6 EN APPLIQUANT UN CHAMP MAGNETIQUE DONT LA VALEUR ETAIT COMPRISE ENTRE 0 ET 6 T, ET DANS LES PHASES DOUBLE-K ET SIMPLE-K BASSE TEMPERATURE DE PRB#6. DE PLUS NOUS AVONS MONTRE QU'IL SEMBLE EXISTER UNE COMPETITION ENTRE LES INTERACTIONS MAGNETIQUES QUADRUPOLAIRES ET LES INTERACTIONS MAGNETIQUES DIPOLAIRES DANS LE COMPOSE CEB#6, ALORS QUE LES INTERACTIONS QUADRUPOLAIRES DANS PRB#6 SEMBLENT AU CONTRAIRE RENFORCER LA STRUCTURE MAGNETIQUE DIPOLAIRE. LES MESURES EFFECTUEES AVEC LE COMPOSE YBB#1#2 NOUS ONT PERMIS DE DONNER UNE VALEUR DE 60 K POUR L'ENERGIE DU GAP, CETTE VALEUR ETANT CONFORME A CELLES OBTENUES PAR DES MESURES DE RESISTIVITE ET D'OPTIQUE. DE PLUS NOUS PROPOSONS UN SCHEMA DE NIVEAU DE CHAMP CRISTALLIN, AVEC LE NIVEAU FONDAMENTAL #8 ET LES NIVEAUX EXCITES #7 ET #6 A RESPECTIVEMENT 18 ET 39 MEV. EN ANNEXE, NOUS PRESENTONS EGALEMENT LES RESULTATS OBTENUS PAR DIFFUSION INELASTIQUE DE NEUTRONS AVEC LE COMPOSE BIDIMENSIONNEL XY BANI#2(PO#4)#2. UN PROGRAMME A ETE DEVELOPPE POUR DECONVOLUER LES SPECTRES MESURES DE LA FONCTION DE RESOLUTION INSTRUMENTALE A 4 DIMENSIONS. LES LARGEURS INTRINSEQUES, AINSI DETERMINEES, DE LA DIFFUSION MAGNETIQUE CRITIQUE NE MONTRENT AUCUNE CARACTERISTIQUE DES EXCITATIONS NON LINEAIRES PREVUES PAR LA THEORIE, MAIS PEUT ETRE EXPLIQUE UNIQUEMENT PAR UNE RENORMALISATION DES ONDES DE SPIN
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On appelle systèmes magnétiques réentrants des alliages désordonnés où la compétition entre interactions ferro et antiferromagnétiques donne lieu à la succession de phases : paramagnétique - (anti) ferromagnétique - type verre de spin. Nous avons étudié l'évolution avec la température des excitations collectives magnétiques dans deux systèmes ferromagnétiques réentrants (Fe1- xMnx) 7 5 P 16 B 6 Al3 et Cr1-xFex• Ces excitations sont des ondes de spins obéissant à la loi de dispersion w = Δ + Dq2, D étant la rigidité magnétique du système. Nos mesures par diffusion inélastique des neutrons ont mis en évidence des anomalies importantes dans l'évolution thermique de la dynamique des systèmes réentrants dont nous présentons également la dépendance avec la concentration.Pour une concentration donnée, lorsque la température décroît depuis la phase ferromagnétique, on observe l'apparition d'ondes de spin amorties au-dessous de Tc. La constante D croît alors que les amortissements critiques disparaissent. Mais au lieu de continuer à croître jusqu'aux plus basses températures comme dans un ferromagnétique normal, D passe par un maximum et se met à décroître alors qu'un amortissement de type nouveau apparaît et que la susceptibilité statique croît. Dans la gamme de température où la susceptibilité alternative s'effondre, la tendance s'inverse à nouveau et on peut observer une recroissance de D, une décroissance des amortissements et une saturation de la susceptibilité statique. La température où se situe ce minimum de D évolue avec la concentration et augmente lorsque la frustration du système croit. D'autre part, ce comportement est observé sans changement appréciable des paramètres dynamiques lorsqu'on applique un champ magnétique qui permet la saturation technique de l'aimantation.Cette évolution avec la concentration déterminée sur a-FeMn permet de mieux comprendre les comportements reportés pour d’autres systèmes où des mesures moins précises avaient abouti à des conclusions erronées. Pour étayer ce point de vue nous avons repris l’étude du CrFe, premier composé de ce type à avoir été étudié par diffusion inélastique des neutrons.Nos observations permettent une confrontation intéressante pour les mécanismes, homogènes ou inhomogènes, proposés pour ces systèmes. Associées aux observations de diffusion élastique des neutrons dans ces mêmes systèmes elles fournissent un matériau nouveau à la réflexion des théoriciens.
Author: JEAN-LUC.. JACOUD
Author: JEAN-LUC.. JACOUD
Author: STEPHANE.. RAYMOND
Author: LUIGI.. PAOLASINI
Author: Collin Leslie Broholm
Author: NOLWENN.. KERNAVANOIS
Author: CATHERINE.. PEPIN
Author: ALAIN.. BOUVET
Author: Alain Bouvet
Author: 
Author: Stéphane Lequien