Les chercheurs savent depuis longtemps que la supraconductivit?? est engendr??e par le couplage de paires d?????lectrons, appel??es paires de Cooper. Par contre, l???origine de l???inter-action conduisant ?? l???attraction effective entre les ??lectrons formant les paires demeure mal comprise pour certains mat??riaux d??couverts durant les trente derni??res ann??es. Dans ce m??moire, la supraconductivit?? a ??t?? induite dans des cuprates dop??s aux ??lectrons faisant partie de la famille des infinite-layers (IL), ayant la forme Sr[indice inf??rieur 1???x]Nd[indice inf??rieur x]CuO[indice inf??rieur 2]. Les IL ne peuvent ??tre d??pos??s en couches minces par la technique d???ablation laser que depuis tr??s r??cemment. L?????tude syst??matique de ces compos??s reste donc enti??rement ?? accomplir. Les IL ont ??galement une structure cristalline extr??mement simplifi??e qui facilite l???interpr??tation des ph??nom??nes physiques mesur??s en laboratoire. L?????tude des IL est un v??ritable tour de force. Plusieurs groupes de recherche dans le monde tentent de les synth??tiser en couches minces avec beaucoup de difficult??. Ces mat??riaux sont m??tastables et d???une sensibilit?? d??concertante. Obtenir des couches minces exemptes de phases parasites est un travail de longue haleine. Ce d??fi a non-seulement ??t?? relev??, mais il a ??t?? possible de r??aliser de la microfabrication sur les couches minces crues, rendant toute caract??risation des propri??t??s de transport beaucoup plus pr??cise. L???ablation laser puls??e est la technique qui a ??t?? utilis??e pour faire la croissance des couches minces ??tudi??es. La diffraction des rayons-X a permis l???identification des phases de la structure cristalline, mais surtout l?????tude des propri??t??s structurales des couches minces d??pos??es. Une analyse des param??tres en plan (a) et hors plan (c) de la cellule unit?? de ces couches minces en fonction des conditions de croissance s???est av??r??e essentielle. Il a ??t?? remarqu?? que le param??tre hors plan joue un r??le limitant dans l?????mergence de la supraconductivit??. Des mesures de r??sistivit?? ?? tr??s basses temp??ratures et sous champs magn??tiques intenses ont permis d?????tablir un lien entre l???apparition de la supraconductivit?? et la grandeur du param??tre hors plan de la structure cristalline. Une transition compl??te ne semble ??tre possible que lorsque le param??tre hors plan se trouve sous une grandeur critique, c = 3,41[A rond majuscule]. Des mesures d???effet Hall en fonction de la temp??rature sur des ??chantillons ayant diff??rentes valeurs du param??tre hors plan ont permis de d??terminer l?????volution des porteurs de charges pr??sents en fonction de c. Les ??chantillons supraconducteurs sugg??rent que la pr??sence de trous comme porteurs de charge est essentielle ?? l?????mergence de la supraconductivit??. Leur pr??sence semble diminuer rapidement ?? partir d???un param??tre hors plan plus grand que 3,41[A rond majuscule]. Il est possible d?????tablir un lien fondamental entre le comportement de la densit?? observ?? et celui d???une autre famille de supraconducteurs, les dop??s aux ??lectrons ayant une structure T???.

L?????laboration d???exp??rience permettant de sonder la sym??trie du gap supraconducteur ?? l???aide d???une mesure de la phase de ce gap supraconducteur est l???une des techniques les plus directes pour observer la sym??trie ???d??? des cuprates dop??s au trous. Malheureusement, il existe tr??s peu d???exp??riences de ce type qui ont ??t?? r??ussies pour sonder la sym??trie du gap supraconducteur dans les cuprates dop??s aux ??lectrons. Effectivement, les exp??riences sondant la phase du gap supraconducteur demandent d???utiliser g??n??ralement des jonctions Josephson entre un cuprate et un supraconducteur conventionnel (Exemple : SQUID et jonctions Josephson en coin). Cependant, il est extr??mement difficile d???obtenir de telles jonctions Josephson avec les cuprates dop??s aux ??lectrons, car la croissance de ce mat??riau est extr??mement difficile et les propri??t??s physiques de ceux-ci sont tr??s sensibles aux diff??rentes ??tapes de fabrication que l???on doit effectuer pour obtenir une jonction Josephson. Cependant, de r??cents travaux effectu??s par notre groupe sur la purification des phases dans les couches minces de Pr[indice inf??rieur 2???x]Ce[indice inf??rieur x]CuO[indice inf??rieur 4], un cuprate dop?? aux ??lectrons, ainsi que sur la production de jonctions Josephson de qualit?? entre deux ??lectrodes supraconductrices de Pr[indice inf??rieur 2???x]Ce[indice inf??rieur x]CuO[indice inf??rieur 4] ont revigor?? l???int??r??t de fabriquer une jonction Josephson de qualit?? entre Pr[indice inf??rieur 2???x]Ce[indice inf??rieur x]CuO[indice inf??rieur 4] et un supraconducteur conventionnel. Dans ce m??moire, on propose une m??thode de fabrication de jonctions Josephson en rampe entre un cuprate dop?? aux ??lectrons (Pr[indice inf??rieur 1.85]Ce[indice inf??rieur 0.15]CuO[indice inf??rieur 4]) et un supraconducteur conventionnel (PbIn). Cette m??thode de fabrication nous a permis de fabriquer des jonctions Josephson poss??dant une densit?? de courant critique de 44 A/cm[indice sup??rieur 2] et un produit I[indice inf??rieur c]R[indice inf??rieur n] valant 40 ??V . On retrouve aussi, tel qu???attendu par la th??orie, les oscillations du courant critique de ces jonctions en fonction du champ magn??tique appliqu?? perpendiculairement sur celles-ci. Ces caract??ristiques nous permettent de conclure que nous avons r??ussi ?? produire les meilleures jonctions Josephson de ce type (Re[indice inf??rieur 2???x]Ce[indice inf??rieur x]CuO[indice inf??rieur 4] / Au /supraconducteur m??tallique) r??pertori??es dans la litt??rature. Ainsi, d???apr??s ces r??sultats il est maintenant possible de tenter l???exp??rience sondant la sym??trie du gap supraconducteur dans le Pr[indice inf??rieur 1.85]Ce[indice inf??rieur 0.15]CuO[indice inf??rieur 4] ?? l???aide d???une jonction Josephson en coin.

Depuis leur d��couverte dans les ann��es 90, les mol��cules-aimants constituent une classe de mat��riaux magn��tiques qui a attir�� l'attention du fait de leur bistabilit�� magn��tique. Ces syst��mes donnent l'espoir formidable de pouvoir stocker un bit d'information �� l'��chelle mol��culaire. Ainsi, leur organisation dans des r��seaux est devenue un enjeu essentiel en vue de leur int��gration dans des dispositifs. Lors de cette th��se, l'organisation contr��l��e de ces mol��cules par chimie de coordination en utilisant diff��rents connecteurs s'est r��v��l��e ��tre une strat��gie de choix. Le chapitre I pr��sente une approche th��orique de ce projet de recherche. Dans ce chapitre, les propri��t��s de mol��cules-aimants, cha��nes-aimants, conversion de spin et transfert d'��lectron sont d��crits et discut��s. Le chapitre II contient la bibliographie pertinente sur les r��seaux de coordination �� base de mol��cules-aimants et les syst��mes photoactifs bim��talliques cont��nant des groupements cyanures. Le chapitre III pr��sente l'organisation de mol��culesaimants [Mn4] en r��seaux 1D et 2D par des liens diamagn��tiques (ions chlorures) ou des liens paramagn��tiques contenant des ions m��talliques (NiII, MnII et CuII). Les ��tudes physiques (cristallographie par rayons X, mesures magn��tiques et de chaleurs sp��cifiques) et des analyses th��oriques sur ces nouveaux r��seaux ont montr�� des propri��t��s magn��tiques am��lior��es par rapport �� la mol��cule-aimant [Mn4] isol��e. Dans le chapitre IV, nous avons pr��par�� de nouveaux connecteurs commutables pour in fine concevoir des r��seaux de mol��cules-aimants photomagn��tiques. Une approche " building-block " a ��t�� utilis��e pour obtenir un compos�� binucl��aire de Fe et Co. Des ��tudes spectroscopiques, ��lectrochimiques et magn��tiques ont ��t�� effectu��es et ont r��v��l�� sans ambigu��t�� une conversion de spin thermo-induite �� l'��tat solide, et un transfert d'��lectron intramol��culaire assist�� par protonation contr��l��e en solution, accompagn��s de changements optiques et magn��tiques. Pour la premi��re fois, ce nouveau complexe montre deux processus de commutation distincts selon son ��tat physique et le stimulus externe utilis��.

Il y a presque trente ans, un des probl??mes les plus difficiles de la physique moderne voyait le jour: la supraconductivit?? ?? haute temp??rature critique dans les cuprates. Depuis, l'hypoth??se nomm??e mod??le Hubbard est rapidement devenu un des candidats les plus prometteurs ?? en d??tenir la solution. Dans ce contexte, ce m??moire pr??sente des travaux de calculs num??riques sur les phases de la mati??re pr??dites par le mod??le de Hubbard. Le projet poursuit notamment deux objectifs. En premier lieu, on consid??re un couplage interplan dans le mod??le, ce qui le rend plus r??aliste que sa version 2D habituelle. Et en deuxi??me lieu, on laisse les phases antiferromagn??tique et supraconductrice coexister avec en plus une autre phase supraconductrice de type pi-triplet. Plus de d??tails sur le contexte et ces deux objectifs sont pr??sent??s au chapitre 1 et le mod??le de Hubbard est d??taill?? au chapitre 2. Pour obtenir des solutions num??riques au mod??le, les m??thodes utilis??es sont la th??orie de champ moyen dynamique sur amas (CDMFT) et l'approximation de l'amas variationnel (VCA). Ces m??thodes ainsi que le formalisme n??cessaire pour les aborder sont pr??sent??s au chapitre trois. Notons qu'on utilise ces m??thodes pour amas avec des m??thodes de diagonalisation exacte qui ne feront pas partie de la discussion. Enfin, le dernier chapitre pr??sente tous les r??sultats obtenus avec ce projet, qui m??nent ?? deux conclusions principales. Premi??rement, le couplage tridimensionnel tel qu'ajout?? n'a pas fait ressortir de tendance nette dans les r??sultats. Cela indique une de deux choses: soit les effets interplans sont n??gligeables dans le mod??le de Hubbard, soit il faudra les inclure d'une fa??on plus compl??te dans le futur. Deuxi??mement, on observe que la phase pi-triplet appara??t lorsqu'il y a coexistence entre l'antiferromagn??tisme et la supraconductivit?? dans le mod??le mais que ces deux derni??res phases se nuisent fortement l'une ?? l'autre, confirmant qu'il y a comp??tition de phases.