Tl2Ba2CuO6+δ - Laboratoire National des Champs Magnétiques ...

1. Rappels :Une température critique si haute et la proximité d’un état ordonné magnétiquement amotivé les théoriciens à explorer d’autres mécanismes de couplage qui ne seraient pas liés auxphonons. Un modèle phénoménologique développé par Monthoux [15] permet d’appréhenderl’effet des interactions spin-spin et charge-charge sur le potentiel attractif des paires de Cooper.Dans le cas d’un matériaux proche d’un état antiferromagnétique, le potentiel attractifoscille dans l’espace avec une période comparable à celle d’un réseau tétragonal. L’amplitudedu potentiel est plus forte dans un cas bidimensionnel que tridimensionnel. Des régionsrépulsive sont situées le long des diagonales. Dans ce cas, un gap supraconducteur de symétried où les noeuds sont situés le long des diagonales peut être énergétiquement favorable.Dans UGe 2 , un ordre ferromagnétique est proche du dôme supraconducteur. Si le matériauxest proche d’un ordre ferromagnétique, le potentiel dû aux spins est attractif si les spins sontparallèles. Dans ce cas les paires vont se former dans un état triplet de spin plutôt que singulet.Le principe de Pauli entraîne une dépendance particulière du potentiel attractif enfonction du moment angulaire. Une des symétries qui permet de rendre compte de cettecontribution est une symétrie de type p. Ce type de supraconductivité a été observée trèsrécemment dans UGe 2 et UrRhGe [20, 21].Les propriétés thermodynamiques permettent de révéler la présence de noeuds dans legap supraconducteur. En effet, si le gap supraconducteur présente des noeuds, des excitationsapparaissent même à très basse température et l’évolution de ces grandeurs en fonction de latempérature suit une loi de puissance et non une loi exponentielle comme dans le cas d’unesymétrie s. Dans les supraconducteurs à haute température critique, plusieurs expériencesont révélé un gap supraconducteur de symétrie d (voir chap. 2.4.3).1.4 Introduction aux oscillations quantiques :C’est en 1930 que les premières mesures d’oscillations quantiques de l’aimantation ont étéeffectuées [22]. W. J. de Haas et P. M. van Alphen ont mesuré l’aimantation d’un échantillonde Bismuth à T= 15 K et jusqu’à B= 20 T. En 1952, Onsager [23] relie la fréquence desoscillations à la surface de Fermi perpendiculaire au champ magnétique appliqué. Depuisles années 1960, cette technique a été utilisée dans de nombreux métaux pour en déduirela surface de Fermi, la masse effective cyclotron et le libre parcours moyen des porteurs.Un inventaire des surfaces de Fermi des métaux présenté sous la forme d’un tableau deMendeleïev peut être consulté sur le site http ://www.phys.ufl.edu/fermisurface/. Cettetechnique a également été utilisée dans les matériaux à fortes corrélations électroniquescomme les matériaux organiques ou des composés à fermions lourds et plus récemment lessupraconducteurs à hautes températures critiques [13].1.4.1 Théorie de Lifshitz Kosevitch :L’hamiltonien d’un gaz d’électrons libres soumis à un champ magnétique s’écrit :H = (⃗p + q ⃗ A) 22m(1.9)⃗p = m ⃗v correspond à l’impulsion des particules sans champ magnétique, A ⃗ au potentielvecteur tel que B ⃗ = rot( ⃗ A) ⃗ et q = −e à la charge des particules.6