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

Introduction aux oscillations quantiques :1.4.2 Mesure des oscillations quantiques par la méthode du couple :1.4.2.1 Principe :Nous utilisons une méthode basée sur des mesures de couple magnétique pour mesurerl’effet de Haas-van Alphen (voir chap.3). L’aimantation ( ⃗ M) d’un composé est reliée aupotentiel thermodynamique (Ω) par :⃗M = −( −−→ grad B Ω) (1.21)Si la surface de Fermi est anisotrope, la partie oscillatoire va présenter deux composantes: l’une parallèle au champ appliqué (M // ) et l’autre perpendiculaire (M ⊥ ). A partirde l’expression du gradient en coordonnées cylindriques, on montre que :M // = − δΩδB(1.22)M ⊥ = − 1 B (δΩ δθ ) (1.23)La partie oscillatoire de l’aimantation d’un échantillon est directement reliée à la surfacedes poches de la surface de Fermi (eq. 1.18). Ces deux composantes sont reliées par :M ⊥ = − 1 δFF δθ M // (1.24)avec F la fréquence correspondant à l’aire de la surface de Fermi perpendiculaire auchamp. Quand un tel composé est soumis à un champ magnétique, un couple de force estinduit entre son aimantation et le champ magnétique. Le couple s’exprime ainsi :τ = M ⃗ ∧ B ⃗ = M ⊥ B = − 1 δFF δθ M //B (1.25)Cette méthode permet une mesure relativement simple des oscillations de Haas-vanAlphen. Cependant, si le champ est parfaitement aligné avec une direction de symétrie dela surface de Fermi ( δFδθ= 0) le signal est nul.1.4.2.2 Interaction du couple magnétique :Plus le couple magnétique est important, plus le bras de levier supportant l’échantillon sedéforme changeant ainsi la valeur de l’angle entre le champ magnétique et l’aimantation aucours du pulse. Ce phénomène peut créer l’apparition d’artefact, comme des harmoniques dela fréquence principale ou des combinaisons de fréquences. Il est appelé ”torque interaction”[25]. Un paramètre p rend compte de l’importance de cet effet :p = 2π γ ( )F 1 ∆F(1.26)c B F ∆Θoù c est le couple magnétique en fonction de l’angle et γ l’amplitude des oscillations. Sip