Dans ce mémoire d'habilitation je présente mes travaux recents sur les chaînes de spin quantiques. Les chaînes de spin constituent l'exemple le plus fondamental de modèles intégrables quantiques. Ces modèles ont plusieurs applications directes en théorie de la matière condensée, en physique statistique, en optique quantique, en théorie des champs et même en théorie des cordes mais ils sont aussi très importants car ils donnent une possibilité unique de traiter de manière exacte des phénomènes non perturbatifs inaccessibles par les autres moyens. Dans ce cadre le problème central de la théorie moderne des systèmes intégrables concerne le calcul explicite des fonctions de corrélation et des facteurs de forme et leur analyse asymptotique.<br /><br />La méthode présentée dans ce mémoire est basée sur l'ansatz de Bethe algébrique. Je montre comment cette méthode peut être utilisée pour le calcul des fonctions de corrélation à température nulle de la chaîne de spin 1/2 de Heisenberg. Le point principal de cette approche est la solution du problème inverse quantique obtenue pour la chaîne de spin 1/2 XXZ. Cette solution ainsi qu'une formule simple pour les produits scalaires des états de Bethe nous a permit d'obtenir les fonctions de corrélation les plus fondamentales ("les blocs élémentaires") sous forme d'intégrales multiples. <br /><br />Ces représentations sous forme d'intégrales multiples permettent de faire un analyse asymptotique pour quelques quantités physiques (probabilité de formation du vide) et même, dans certains cas particuliers, de les calculer d'une manière exacte.<br /><br />Il est possible d'obtenir à partir de ces représentations des résultats pour les fonctions à deux points, c'est à dire les fonctions de corrélation les plus importantes pour les applications. Un lien est établi entre ces intégrales multiples et les sommes de facteurs de forme. Ce résultat est généralisé aux fonctions de corrélation dynamiques.<br /> <br />Je présente aussi dans ce mémoire les généralisations de<br />cette méthode aux chaînes de spin supérieur à 1/2 et aux chaînes de spin à bords ouverts.

Dans cette thèse on étudie les (super)fonctions de corrélation à plusieurs points et à plusieursboucle du multiplets demi-BPS en théorie N = 4 super-Yang-Mills. Les fonctions de corrélationsont des objets dynamiques naturels à considérer dans toutes les théories conformes des champs.Elles sont des quantités finies et leur symétrie (super)conforme n’est pas brisée par des divergences.Elles contiennent des informations sur de nombreuses autres intéressantes quantités dynamiques dela théorie. Le produit opératoire engendre les règles de somme pour les fonctions à trois points et lesdimensions anormales. Dans la limite du cône de lumière, elles coïncident avec les boucles de Wilsonde lumière et avec des superamplitudes de diffusion. Cette dualité tient tant au niveau des intégralesdivergentes régularisés que au niveau de leurs intégrandes rationnels finis.La partie principale de la thèse est consacrée aux super-corrélateurs à plusieurs points au niveau Born du supermultiplet du tenseur de stress. Pour les étudier on utilise les règles de Feynman qui préservent une quantité de la supersymétrie. Donc, on reformule la théorie N = 4 SYM dans le superespace harmonique de Lorentz. On s’occupe de l’espace euclidien et on harmonise la moitié du groupe de Lorentz SU(2) × SU(2). La théorie est formulée en termes de deux demi-superchamps chiraux-analytique. L’action de la théorie est une somme de deux termes : l’action de Chern-Simons et une action non-polynomiale qui prend en compte les interactions. Puisque la formulation de l’action est chiral, la Ǭ-supersymétrie est réalisée d’un façon non-linéaire sur la paire de champs. L’action se simplifie considérablement dans la jauge axiale. On obtient les propagateurs correspondants et on formule les règles de Feynman en superspace harmonique de Lorentz. Afin d’étudier super-corrélateurs non-chiraux du supermultiplet de tenseur de stress on formule l’opérateur composite pertinent en termes de demi-superchamps chiraux-analytique ainsi. Au niveau chiral, on propose la construction par R-vertex du super-corrélateur chiral. Afin d’élucider la structure du super-corrélateur on réorganise les règles de Feynman harmoniques qui introduisent une nouvelle classe des invariants hors-shell nilpotent analytique qui sont des blocs de construction élémentaires de la super-corrélateur. Ensuite, on procède au secteur non-chiral et on constate que la dépendance de Ɵ̅ est pris en compte par une légère modification du R-vertex qui consiste à une modification des variables spatio-temporelles de la base chirale à la base analytique. Ainsi, le corrélateur non-chiral est exprimée en termes d’une classe assez particulière des invariants nilpotents non-chiraux. Dans la dernière partie de la thèse, on étudie les fonctions de corrélation à quatre points des opérateurs demi-BPS dans l’approximation de trois boucle dans la limite planaire. Cette étude est motivée par une conjecture basée sur intégrabilité pour les constantes de structure. A l’ordre de trois boucles toutes les approches de graphes de Feynman connus sont extrêmement inefficaces. Le principal obstacle est un grand nombre de diagrammes de Feynman pertinents. Cependant, le corrélateur est presque complètement fixé par ses propriétés élémentaires comme symétries, singularités et planairité. La structure de pôle et la symétrie super-conforme spécifient les intégrandes rationnelles des corrélateurs à un nombre de coefficients numériques. Les coefficients sont fixés par la planairité, la symétrie de croisement et le produit opératoire en cône de lumière des intégrandes avec diverses configurations de poids dans la limite par rapport à une paire de points. / In the present thesis we study the multi-point multi-loop (super)correlation functions of half-BPSmultiplets in N = 4 super-Yang-Mills theory. Correlation functions are natural dynamical objectsto consider in any Conformal Field Theory. They are finite quantities and their (super)conformalsymmetry is not broken by divergences. They contain information about many others interestingdynamical quantities of the theory. The Operator Product Expansion being applied to them producessum rules for three-point functions and anomalous dimensions. In the light-cone limit they coincidewith the light-like Wilson loops and scattering superamplitudes. This duality holds both at the levelof the regularized divergent integrals and at the level of their finite rational integrands.The main part of the thesis is devoted to multi-point Born level super-correlators of the stress-tensor supermultiplet. There exists a number of hints that such super-correlators are remarkable dynamicalquantities in N = 4 SYM. Studying the supercorrelators it is convenient to use the Feynman rulespreserving an amount of the supersymmetry. So, we reformulate the N = 4 SYM in the Lorentzharmonic superspace. We deal with Euclidean space and harmonize one half of the Lorentz groupSU(2) x SU(2). The theory is formulated in terms of two chiral-analytic semi-superfields one ofwhich is scalar and the other one is spinor. The action of the theory is a sum of two terms: theChern-Simons action describing the self-dual N = 4 SYM theory and a non-polynomial action whichtakes into account interactions. Since the formulation of the action is chiral the Ǭ-supersymmetry isnon-linearly realized on the pair of fields. The action considerably simplifies in the axial gauge. Wework out corresponding propagators and formulate Lorentz harmonic superspace Feynman rules. Inorder to study nonchiral supercorrelators of the stress-tensor supermultiplet we formulate the relevant composite operator in terms of the chiral-analytic semi-superfields as well.At the chiral level we propose the R-vertex construction of the chiral supercorrelator which turnsout to be rational at the Born level by construction. In order to elucidate the structure of thesupercorrelator we rearrange harmonic Feynman rules introducing a new class of off-shell analyticnilpotent (Grassmann degree two). They are simple building blocks of the super-correlator. Thenwe proceeded to the nonchiral sector and and that the dependence on Ɵ̅ is taken into account by aslight modification of the R-vertices. This modification of the R-vertices is equivalent to a change of the space-time variables from the chiral to analytic bases. So the non-chiral correlator is expressed in terms of a rather special class of non-chiral nilpotent invariants.In the last part of the thesis we study four-point correlation functions of half-BPS operators inthe three-loop approximation in the planar limit. This study is motivated by an integrability basedconjecture for the structure constants. At the three-loop order all known Feynman graph approachesare extremely inefficient. The main obstacle is a huge number of relevant Feynman diagrams andthe complexity of the corresponding loop integrals. However the correlator is almost completely fixedby its elementary properties like symmetries, singularities and planarity. The pole structure andthe super-conformal symmetry specify the rational integrands of the correlators up to a number ofnumerical coefficients. We fix these coefficients using planarity, the crossing symmetry and comparingthe light-cone OPE of the correlator integrands with various weight configurations in the light-likelimit with respect to a pair of points.

Les facteurs de forme et les fonctions de corrélation déterminent les quantités dynamiques mesurables associées aux modèles de théorie des champs et de mécanique statistique. Dans le cas de modèles intégrables en dimension 2, au-delà des propriétés du spectre ou de la fonction de partition, un des grands défis actuels concerne le calcul exact des facteurs de forme et des fonctions de corrélation.Le but de cette thèse est de développer une approche permettant de résoudre ce problème dans le cadre de la méthode de séparation des variables quantique de Skyanin. Cette méthode généralise au cas quantique et pour des systèmes avec un grand nombre de degrés de liberté la méthode de Hamilton-Jacobi en mécanique analytique. Le Hamiltonien est exprimé avec des opérateurs séparés, son spectre et ses états propres caractérisés par un système d'équations de Baxter résultant des structures algébriques de Yang-Baxter, caractéristiques de l'intégrabilité de ces modèles.Cette thèse a permis, pour les modèles de sine-Gordon (théorie des champs quantique) et de Potts chiral (modèle de physique statistique), le calcul des produits scalaires entre états propres du Hamiltonien, la résolution du problème inverse, i. e. l'expression des opérateurs du modèle en termes des variables séparées, ainsi que le calcul en termes de déterminants des facteurs de forme, i. e. des éléments de matrice des opérateurs locaux du modèle dans la base propre du Hamiltonien, ce qui constitue un pas important vers le calcul des fonctions de corrélation de ces modèles.

Le but de cette thèse est l'étude des fonctions de corrélation des théries Yang-Mills dans le régime infrarouge. Il est connu que, à cause de l'invariance jauge, il est nécessaire de fixer la jauge pour calculer des valeurs moyennes analytiquement. La procedure de fixation gauge standard est la procedure de Faddeev-Popov (FP). Le Lagrangien de FP permet de faire des calculs perturbatifs pour la Chromodynamique Quantique dans le régime de hautes énergies dont les résultats sont comparés avec succès avec des expériences. Cependant, dans le régime de basses énergies, il se trouve que la constante de couplage, calculée avec la procedure antérieure, diverge. En conséquence, la théorie des perturbations standard n'est plus valide. D'autre part, les simulations du réseau trouvent que la constante de couplage est finie avec une valeur modérée même dans le régime infrarouge. Ceci suggère qu'il devrait exister une manière de faire des calculs perturbatifs également dans le régime infrarouge. Cette différence dans la constante de couplage peut être due au fait que la procedure de FP n'est pas bien justifiée dans ce régime. Nous proposons de modifier le Lagrangien de FP avec un terme massif pour les gluons. Cette modification est également justifiée par le fait que le réseau trouve un propagateur du gluon qui paraît massive aux basses énergies. Nous utilisons cette version massive pour calculer à une boucle les fonctions de corrélations à deux et trois points pour une configuration cinématique générale et en dimension quelconque dans la jauge de Landau. On trouve que les comparaisons de notre calcul à une boucle avec les résultat du réseau donnent, en géneral, un très bon accord. / The aim of this thesis is to investigate the infrared behaviour of Yang-Mills correlation functions. It is known that the gauge invariance of the theory brings as a consequence the necessity of a gauge fixing procedure in order to compute expectation values analytically. The standard procedure for fixing the gauge is the Faddeev-Popov (FP) procedure which allows one to do perturbation theory in the ultraviolet regime. Perturbative calculations using the FP gauge fixed action successfully reproduce Quantum Chromodynamics observables measured by experiments in the ultraviolet regime. In the infrared regime the coupling constant of the theory computed with the above procedure diverges, and standard perturbation theory does not seem to be valid. However, lattice simulations show that the coupling constant takes finite and not very large value. This suggests that some kind of perturbative calculations should be valid even in the infrared regime. The theoretical justification for the FP procedure depends on the absence of Gribov copies and hence is not valid in the infrared regime (where such copies exist). To correct this we propose to add a mass term for the gluons in the gauge-fixed Lagrangian. The gluon mass term is also motivated by lattice simulations which observe that the gluon propagator behaves as it was massive in the infrared regime. We use this massive extension of the FP gauge fixed action to compute the one loop correction of the two- and three-point correlation functions in the Landau gauge for arbitrary kinematics and dimension. Our one-loop calculations are enough, in general, to reproduce with good accuracy the lattice data available in the literature.

Les facteurs de forme et les fonctions de corrélation déterminent les quantités dynamiques mesurables associées aux modèles de théorie des champs et de mécanique statistique. Dans le cas de modèles intégrables en dimension 2, au-delà des propriétés du spectre ou de la fonction de partition, un des grands défis actuels concerne le calcul exact des facteurs de forme et des fonctions de corrélation.Le but de cette thèse est de développer une approche permettant de résoudre ce problème dans le cadre de la méthode de séparation des variables quantique de Skyanin. Cette méthode généralise au cas quantique et pour des systèmes avec un grand nombre de degrés de liberté la méthode de Hamilton-Jacobi en mécanique analytique. Le Hamiltonien est exprimé avec des opérateurs séparés, son spectre et ses états propres caractérisés par un système d'équations de Baxter résultant des structures algébriques de Yang-Baxter, caractéristiques de l'intégrabilité de ces modèles.Cette thèse a permis, pour les modèles de sine-Gordon (théorie des champs quantique) et de Potts chiral (modèle de physique statistique), le calcul des produits scalaires entre états propres du Hamiltonien, la résolution du problème inverse, i. e. l'expression des opérateurs du modèle en termes des variables séparées, ainsi que le calcul en termes de déterminants des facteurs de forme, i. e. des éléments de matrice des opérateurs locaux du modèle dans la base propre du Hamiltonien, ce qui constitue un pas important vers le calcul des fonctions de corrélation de ces modèles. / Form factors and correlation functions determine the measurable dynamic quantities that are associated with field theories and statistical physics models. In the case of 2-dimensional integrable models, one of the main challenges beyond spectrum properties and partition function is the exact computation of form factors and correlation functions.The aim of this thesis is to develop an approach in the framework of Sklyanin's separation of variables to address this problem. This framework generalizes to the quantum case and for systems with many degrees of freedom the Hamilton-Jacobi method from analytical mechanics. The Hamiltonian is expressed in terms of separated operators, its spectrum and eigenvectors are characterized by a system of Baxter equations. These Baxter equations are a consequence of Yang-Baxter relations that are characteristic of these models being integrable.The result of this thesis is, in the case of the sine-Gordon model (quantum field theory) and of the chiral Potts model (statistical physics model), the computation of scalar products of Hamiltonian eigenstates, the resolution of the inverse problem (expressing the model operators in terms of separated variables) and the computation in terms of determinant of form factors (the matrix elements of the model local operators in the Hamiltonian eigenbasis), which is an important step towards the computation of the correlation functions of these models.

Un défi toujours actuel dans le domaine des systèmes intégrables quantiques est le calcul exact et explicite des fonctions de corrélation. Dans le cas de modèles simples tels que la chaîne de Heisenberg XXZ de spins 1/2, des progrès significatifs ont été réalisés ces dernières années. Les méthodes développées utilisent les symétries des modèles en volume infini (algèbre quantique affine) ou fini (algèbre de Yang-Baxter). L'objet de cette thèse est d'étendre le champ d'application de ce dernier type d'approche dans le cas où l'algèbre de Yang-Baxter sous-jacente est de type dynamique. C'est typiquement le cas du modèle de physique statistique solid-on-solid (SOS) qui décrit les interactions d'un paramètre de hauteur autour des faces d'un réseau bidimensionnel, avec des poids statistiques donnés par une matrice R elliptique solution de l'équation de Yang-Baxter dynamique.L'étude des fonctions de corrélation du modèle SOS est abordée dans le cadre de l'ansatz de Bethe algébrique et de la méthode de séparation des variables. Des représentations en termes de déterminants de fonctions usuelles sont obtenues par les deux méthodes pour les produits scalaires entre états et pour les facteurs de forme des opérateurs locaux en volume fini. Les formules obtenues dans le cadre de l'ansatz de Bethe algébrique sont ensuite utilisées pour représenter la fonction de corrélation à deux points sous la forme d'intégrales multiples, ainsi que pour le calcul de diverses quantités physiques à la limite thermodynamique, telles que les polarisations spontanées ou les probabilités de hauteurs locales. Ces dernières s'expriment sous forme d'intégrales multiples similaires à celles du modèle XXZ.

On étudie les théories de Yang-Mills. Pour ce faire, nous appliquons une nouvelle procédure de fixation de jauge qui vise à prendre en compte la présence des copies de Gribov. Ces copies correspondent à des solutions supplémentaires de la condition de jauge et ne sont pas prises en compte dans la procédure standard de Faddeev-Popov. Cette nouvelle procédure de fixation de jauge a d'abord été implémenté dans la jauge de Landau, où le régime de basse énergie a pu être étudié simplement par la théorie de perturbation et les propagateurs des gluons et des ghosts ont été trouvé en bon accord avec les résultats du réseau. Dans une première partie, nous appliquons cette procédure à une classe de jauges covariantes et non-linéaires (les jauges de Curci-Ferrari-Delbourgo-Jarvis). Nous montrons que ces jauges sont renormalisables en dimension quatre et donnons explicitement les expressions des constantes de renormalisation à une boucle. Nous calculons en théorie de perturbation les propagateurs de la théorie à l'ordre d'une boucle et implémentons le groupe de renormalisation. La seconde partie concerne l'étude du cas à température finie et de la transition de phase confinement-déconfinement. Nous travaillons dans une extention massive de la jauge de Landau-DeWitt. Nous calculons les propagateurs à une boucle et montrons qu'ils présentent de clairs signaux de la transition de phase à la différence de la jauge de Landau. / We investigate Yang-Mills theories. In particular, we follow a recently proposed new gauge-fixing procedure that aims at dealing with the presence of the so-called Gribov copies. These copies correspond to additional solutions to the gauge equation that are disregarded in the standard Faddeev-Popov procedure. This novel gauge-fixing approach was first implemented in the Landau gauge, where the low momentum regime was investigable by means of simple perturbation theory and the one-loop gluon and ghost propagators were found in good agreement with lattice results. In a first part, we extend this proposal to a class of nonlinear covariant (the Curci-Ferrari-Delbourgo-Jarvis) gauges . We prove that these gauges are renormalizable in four dimensions. We provide explicit expression of the renormalization constants at one-loop order. Then we compute the various propagators of the theory at one-loop order with and without renormalization group improvement. The second part of the thesis concerns the finite temperature case and in particular the study of the confinement-deconfinement phase transition. We work in the Landau-DeWitt gauge (a background extention of the Landau gauge) which allows for an explicit presence of an order parameter of the phase transition. This gauge is implemented following the previous gauge-fixing procedure. In particular it has been shown that the phase transition can be studied in perturbation theory. Here, we compute at one-loop order the gluon and ghost propagators (for SU(2) gauge group) and show that they display strong signals of the phase transition. This is to be put in regards with the results obtained for the Landau gauge propagators.

La correspondance AdS/CFT est la première réalisation précise de la dualité jauge/gravité. Jusqu’à maintenant la correspondance AdS/CFT reste une conjecture. La dualité de N = 4 SYM et la théorie des cordes est un exemple le plus notable de correspondance AdS/CFT. Un des obstacles principaux à l’explorer est le fait que le régime de couplage faible pour la théorie de jauge est le régime de couplage fort pour la théorie des cordes et vice versa. Par conséquent, aussi longtemps que les méthodes perturbatives sont appliquées, on ne peut pas comparer les observables de deux cotés de la correspondance directement en dehors de quelques cas particuliers. A ce stade, l’énorme symétrie de N = 4 SYM joue un rôle important en permettant le calcul exact des observables de la théorie au moins dans la limite planaire. Cette thèse est consacrée au calcul des fonctions à trois, l’un des principaux observables de N = 4 SYM, et est composée de deux parties. Dans la première partie nous considérons l’approche générale pour le calcul des fonctions à trois points sur la base de soi-disant vertex de spin, qui est inspiré de la théorie de champs des cordes. Dans la deuxième partie, nous considérons un type spécifique de fonctions à trois points appelés lourd-lourd-léger, qui sont caractérisés par la propriété que la longueur de l’un des opérateurs est beaucoup plus petite des longueurs de deux autres. Il s’avère que ces fonctions de corrélations peuvent être identifiées à des facteurs de forme diagonaux et ainsi on peut appliquer les résultats concernant les facteurs de forme. / N=4 SYM theory has been drawing the attention of a lot of physicists during two last decades mainly due to the two aspects: AdS/CFT correspondence and integrability. AdS/CFT correspondence is the first precise realization of the gauge/string duality whose history starts in the 60's, when a string theory was considered as a candidate for describing the strong interactions. In 1997 Maldacena made a proposal about the duality between certain conformal field theories (CFT) and string theories defined on the product of AdS space and some compact manifold, which implies a one to one map between the observables of the gauge and string counterparts. Up to now AdS/CFT correspondence still remains a conjecture. The duality of N=4 SYM and the appropriate string counterpart is the most notable example of the AdS/CFT correspondence. One of the main obstructions to exploring it is the fact that weak coupling regime for the gauge theory is the strong coupling regime for the string theory and vice versa. Therefore as long as perturbative methods are applied, one can not compare the observables of dual counterparts directly apart from some specific cases. At this point the huge symmetry of N=4 SYM plays an important role allowing exact computation of the theory observables at least in the planar limit. This property of the theory is called integrability. The observables of the N=4 SYM are Wilson loops and correlation functions built out of gauge invariant operators. The space-time dependence of the two- and three-point correlators is fixed by the conformal symmetry up to some parameters: dimensions of the operators in the case of two-point functions and dimensions of the operators and structure constants in the case of three-point functions. It's commonly accepted to refer to the problem of finding the dimensions of the operators as the spectral problem. On the classical level the operator dimension is equal to the sum of the dimensions of the fundamental fields out of which the operator is composed. When the interaction is turned on, the conformal dimension gets quantum correction. In order to compute three-point functions, apart from the conformal dimensions of corresponding operators one needs to compute the structure constants. In CFT computation of the higher-point correlators eventually can be reduced to computation of two- and three-point functions by means of the operator product expansion. Therefore two- and three-point functions appear to be building blocks of any correlator of the theory. This thesis is devoted to computation of three-point functions and consists of two parts. In the first part we consider the general approach for computing three-point functions based on the so-called spin vertex, which is inspired from the string field theory. In the second part we consider a specific kind of three-point functions called heavy-heavy-light, which are characterized by the property that the length of one of the operators is much smaller the lengthes of other two. It happens that this kind of correlators can be considered as diagonal form factors which supposes that in this case one can apply the results obtained in the form factor theory.

Un défi toujours actuel dans le domaine des systèmes intégrables quantiques est le calcul exact et explicite des fonctions de corrélation. Dans le cas de modèles simples tels que la chaîne de Heisenberg XXZ de spins 1/2, des progrès significatifs ont été réalisés ces dernières années. Les méthodes développées utilisent les symétries des modèles en volume infini (algèbre quantique affine) ou fini (algèbre de Yang-Baxter). L'objet de cette thèse est d'étendre le champ d'application de ce dernier type d'approche dans le cas où l'algèbre de Yang-Baxter sous-jacente est de type dynamique. C'est typiquement le cas du modèle de physique statistique solid-on-solid (SOS) qui décrit les interactions d'un paramètre de hauteur autour des faces d'un réseau bidimensionnel, avec des poids statistiques donnés par une matrice R elliptique solution de l'équation de Yang-Baxter dynamique.L'étude des fonctions de corrélation du modèle SOS est abordée dans le cadre de l'ansatz de Bethe algébrique et de la méthode de séparation des variables. Des représentations en termes de déterminants de fonctions usuelles sont obtenues par les deux méthodes pour les produits scalaires entre états et pour les facteurs de forme des opérateurs locaux en volume fini. Les formules obtenues dans le cadre de l'ansatz de Bethe algébrique sont ensuite utilisées pour représenter la fonction de corrélation à deux points sous la forme d'intégrales multiples, ainsi que pour le calcul de diverses quantités physiques à la limite thermodynamique, telles que les polarisations spontanées ou les probabilités de hauteurs locales. Ces dernières s'expriment sous forme d'intégrales multiples similaires à celles du modèle XXZ. / A current challenge in the field of quantum integrable systems is the exact and explicit computation of correlation functions. In simple models such as the XXZ spin 1/2 Heisenberg chain, some significant results have been obtained during the last years. The developed methods essentially use the symmetries of the models in infinite volume (quantum affine algebra) or finite volume (Yang-Baxter algebra). The aim of this thesis is to generalize the scope of the latter approaches to the case where the underlying Yang-Baxter algebra is of dynamical type. This is typically the case of the statistical mechanics solid-on-solid (SOS) model which describes the interactions of a height parameter around faces of a bidimensional lattice, and whose statistical weights are given by an elliptic R-matrix which is solution of the dynamical Yang-Baxter equation.The study of correlation functions of the SOS model is discussed in the framework of the algebraic Bethe ansatz and the separation of variables. Representations in terms of determinants of usual functions are obtained by these two methods for the scalar products of states and for form factors of local operators in finite volume. The obtained formula in the framework of the algebraic Bethe ansatz are then used to represent the two-point function as multiple integrals, and also to compute various physical quantities at the thermodynamic limit, such as the spontaneous polarizations or the local height probabilities. The latter can be expressed in terms of multiple integrals of contour, which are really similar to the ones obtained in the XXZ model.

Ce manuscrit présente l'utilisation de l'analyse de polarisation sphérique dans le cadre de la diffusion inélastique<br />des neutrons polarisés. Cette méthode d'analyse permet d'accéder à de fonctions de corrélation<br />de paire dynamiques non-triviales mettant en jeu des degrés de liberté structuraux et des degrés de liberté<br />magnétiques. Pour appliquer cette méthode d'analyse en inélastique, nous avons utilisé une version optimisée du<br />dispositif CRYOPAD (Cryogenic Polarisation Analysis Device) dont nous présentons une méthode de calibration<br />améliorée.<br />Pour illustrer l'intérêt de ce type d'analyse, nous avons étudié deux systèmes modèles présentant un magnétisme<br />de basse dimension : un système de spins planaires BaCo2(AsO4)2 et un système présentant des chaînes<br />et des échelles de spins Sr14Cu24O41. L'analyse de polarisation sphérique élastique et inélastique sur le composé<br />BaCo2(AsO4)2 nous a permis de déterminer sa structure magnétique à basse température et de comprendre la<br />nature de ses excitations magnétiques. Dans Sr14Cu24O41, nous avons mis en évidence une anisotropie entre les<br />fonctions de corrélation de paire dynamiques pour les composantes magnétiques dans et hors du plan, à la fois pour<br />les systèmes de chaînes et d'échelles. De plus, l'étude du spectre inélastique du système de chaînes sous champ<br />magnétique nous a permis de mieux comprendre la chiralité dynamique associée aux deux types de précession<br />"clockwise" et "anti-clockwise" d'un sytème triplet sous champ magnétique.