Tl2Ba2CuO6+Î´ - Laboratoire National des Champs MagnÃ©tiques ...

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6. Evolution de la surface de Fermi en fonction du dopage :La surface de Fermi en accord avec les mesures d’oscillations quantiques est obtenuepour V s = 0.2 eV et V c = 0.15 eV et est représentée sur la figure 6.21. La présence dechaînes quasi-1D exclue l’utilisation du théorème de Luttinger. La présence d’un ordre destripe induit une reconstruction qui fait apparaître des petites poches de trous et d’électronset pourrait donc expliquer les mesures d’oscillations quantiques et d’effet Hall. Cependant,les mesures de neutron et de rayon X diffusants n’ont détecté aucun ordre de stripes dansYBa 2 Cu 3 O 6+δ à ce jour.6.5.3 Phase induite par le champ magnétique :La surface de Fermi mise en évidence par les oscillations quantiques du côté sous-dopéest-elle la signature de l’état fondamental du système ou d’un ordre induit par le champmagnétique ?Il est possible que du côté sous dopé, deux états fondamentaux soient proches en énergie.L’application d’une perturbation externe, comme le champ magnétique par exemple, peutfavoriser un état fondamental au détriment de l’autre. On peut alors parler d’ordre induitou stabilisé par le champ.Plusieurs études se sont intéressées à la modification de la dynamique de spin dans La 2−x Sr x CuO 4 [186]lorsque l’on applique un champ magnétique perpendiculairement au plan CuO2. Pour lescomposés sous dopés (de 0.1 < x < 0.12), un signal quasi-élastique incommensuré est présentà champ nul. L’application d’un champ magnétique de 15 T a pour effet d’augmenter l’intensitéde cette réponse statique incommensurée. A plus fort dopage (x = 0.14), la dynamiquede spin à champ nul change, avec l’apparition d’un gap de spin dans l’état supraconducteur.L’application d’un champ magnétique le long de l’axe c induit alors une réponse statiqueincommensurée. La stabilisation d’une onde de densité de spin par le champ magnétiquea été invoquée pour interpréter ces résultats. Dans le cas de La 2−x Sr x CuO 4 , cette ondede spin serait associée à la stabilisation d’un ordre de stripe, naturellement présent autourde la composition de p = 1/8. Pour les dopages inférieurs à 1/8, deux états co-existeraientà champ nul : une onde de densité de spin et un état supraconducteur. L’application duchamp magnétique renforce l’onde de densité de spin au détriment de la phase supraconductrice.Pour des dopages supérieurs à 1/8, l’état fondamental serait l’état supraconducteur,et l’application d’un champ magnétique viendrait induire une onde de densité de spin quicoexisterait avec la supraconductivité. Cependant, ces expériences ont été effectuées à deschamps magnétiques bien inférieurs au champ nécessaire pour détruire la supraconductivitéet restaurer l’état normal.Il existe peu d’études concernant la modification de la dynamique de spin induite par lechamp magnétique dans YBa 2 Cu 3 O 6+δ . Une étude récente de Haug et al. a été menée dansdes monocristaux de YBa 2 Cu 3 O 6.45 (T c = 35 K) [187]. Une réponse quasi-statique incommensuréeest présente à champ nul au vecteur d’onde (π, π ± δ). L’application d’un champmagnétique selon l’axe c a pour effet de renforcer cette réponse élastique, au détriment defluctuations basses énergies. Cet effet est comparable aux résultats reportés pour La 2−x Sr x CuO 4 àun dopage similaire. Cependant, une étude sur les effets du champ magnétique sur la dynamiquede spin pour YBa 2 Cu 3 O 6.5 n’a pas été effectuée à ce jour. A champ nul, la dynamiquede spin change radicalement pour δ ≥ 0.5, avec notamment l’apparition d’un gap de spinpouvant atteindre ∆ S ≃ 30 meV pour les composés proches du dopage optimal. Il est doncdifficile de conclure sur l’effet d’un fort champ dans ces composés.Des mesures de RMN dans YBa 2 Cu 4 O 8 montrent que le pseudogap n’est pas affecté par le120
Indications d’un point critique quantique :champ magnétique jusqu’a 28 T [188]. L’échantillon que nous avons mesuré présente un H irrde l’ordre de 40 T et aucune anomalie n’est visible au dessus de ce champ. Si le champ induitune reconstruction de la surface de Fermi dans YBa 2 Cu 4 O 8 cette reconstruction aurait donclieu entre 28 T et 40 T et serait masquée par la phase de vortex.Dans Tl 2 Ba 2 CuO 6+δ , les mesures d’oscillations quantiques à fort champ sont compatiblesavec les mesures de chaleur spécifique et d’ARPES effectuées sans champ. Dans le cas descuprates très sur-dopé le champ magnétique n’a donc pas d’influence sur l’état fondamental.Il apparaît donc probable que le champ magnétique ait pour rôle de révéler les propriétésphysiques de l’état normal des cuprates et non d’induire un ordre.6.6 Indications d’un point critique quantique :Dans cette section, nous allons brièvement passer en revue les différentes sondes en faveurde la présence d’un point quantique critique dans le diagramme de phases des cuprates.Un point quantique critique marque la transition à température nulle entre un état ordonnéet un liquide de Fermi. Au point quantique critique, le système est marqué par de très fortesfluctuations, qui entraînent par exemple une variation linéaire de la résistivité en fonctionde la température et une divergence de la masse effective des quasiparticules à ce point.C’est le cas par exemple dans certains systèmes à fermions lourds [189]. Dans les cupratesdopés aux trous, la situation est plus compliquée.Récemment, une série de mesures a mis en évidence la présence d’un ordre magnétiquedans les cuprates sous-dopés. Des mesures de neutrons [45] dans YBa 2 Cu 3 O 6+δ et dansHgBa 2 CuO 4+d [46] ont mis en évidence la présence d’un ordre magnétique à un vecteurd’onde Q= (0, 0). Le graphique 6.22 montre la température d’apparition de l’ordre en fonctiondu dopage.Figure 6.22 – a) Diagramme de phases universel d’après les mesures de neutron [46]. b)Diagramme de phases d’après les mesures d’effet Kerr [48].121
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RésuméCe travail de thèse est ba
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RemerciementsDurant cette thèse, j
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Je tiens à remercier ma famille, s
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Introduction généraleIntroduction
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Table des matièresTable des matiè
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2. Introduction aux supraconducteur
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Page 147 and 148: Bibliographie[81] J. W. Loram, K. A
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