Thèse soutenue le 29 novembre 2018 pour obtenir le grade de docteur de la Communauté Université Grenoble Alpes - Spécialité : Physique de la matière condensée et du rayonnement

Résumé :
Le sujet de thèse portera sur l'étude des composés quasi-unidimensionnels de la famille AM₂V₂O₈ (A = Ba, Sr, Pb, …; M = Co, Mn, Zn, Ni, …), dans le contexte de l'étude de l'ordre magnétique incommensurable longitudinal induit sous champ et des excitations en champ nul et sous champ. Un accent particulier sera mis sur la recherche de modes longitudinaux magnétoélectriques. Une première partie du travail de thèse consistera à poursuivre les recherches sur le composé BaCo₂V₂O₈ : étudier par diffusion des neutrons l'évolution des excitations magnétiques avec un champ appliqué (dans la phase de Néel et dans la phase incommensurable) et l'effet de l'application d'une pression uniaxiale (selon la direction des chaînes) sur l'ordre et les excitations magnétiques. Une deuxième partie du travail de thèse concernera l'étude du composé non centrosymétrique SrCo₂V₂O₈, dans l'espoir d'y découvrir de la ferroélectricité et donc d'y mesurer des modes longitudinaux également électromagnons. Des mesures de polarisation électrique, à L'institut Néel, puis de spectroscopie THz, à SOLEIL, seront réalisées dans ce but. Parallèlement à cela, le même genre d'études neutroniques que celles réalisées dans BaCo₂V₂O₈ sera fait. Enfin, une troisième partie du travail de thèse consistera à trouver, dans la famille AM₂V₂O₈, un composé aux propriétés magnétiques radicalement différentes de celles de BaCo₂V₂O₈ ou SrCo₂V₂O₈, permettant de passer continument de ce nouveau composé à XCo₂V₂O₈ (X = Ba, Sr) pour pouvoir établir le diagramme de phase complet en fonction du taux de dopage en vue d'identifier et d'étudier un point critique quantique. Il s'agira dans un premier temps de réaliser des mesures macroscopiques (chaleur spécifique, aimantation, au CEA et à l'Institut Néel), puis des mesures microscopiques (diffusion des neutrons) à l'ILL.

Jury :
Président : M. Rafik Ballou
Rapporteur : M. Michel Kenzelmann
Rapporteur : M. Nicolas Laflorencie
Examinateur : Mme Françoise Damay
Examinateur :  M. Martin Klanjsek
Invité : M. Sylvain Petit
Invité : M. Thierry Giamarchi
Directrice de thèse : Mme Virginie Simonet
Co-encadrée par : Mme Béatrice Grenier

Mots clés :
Magnétisme quantique, Ordre et excitations, Transitions de phases quantiques, Diffusion neutronique, Chaînes de spins

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