Spelling suggestions: "subject:"liquide dde spin"" "subject:"liquide dee spin""
1 |
Etude par RMN de la susceptibilité et des effets de dilution dans le composé magnétique géométriquement frustré SrCr9pGa12-9pO19Limot, Laurent 23 November 2000 (has links) (PDF)
Le composé SrCr_(9p)Ga_(12-9p)O_(19) est l'archétype des composés à interactions antiferromagnétiques géométriquement frustrées. Il est constitué d'une bicouche kagomé d'ions Cr3+ dont le spin Heisenberg est S=3/2. Ce mémoire présente une étude par résonance magnétique nucléaire (RMN) du gallium sur une large gamme de concentrations en chrome (0.72 < p <0.95). Le noyau de Ga permet de sonder la susceptibilité de la bicouche kagomé et de séparer les propriétés intrinsèques associées à la frustration géométrique de celles reliées à la dilution du réseau magnétique. Les principaux résultats sont : 1) La susceptibilité intrinsèque de la bicouche kagomé passe par un maximum à une température de l'ordre de 40-50 K, quelle que soit la dilution jusqu'à une valeur de 20%. 2) A basse température, un état hautement dynamique se traduit par une disparition du signal RMN quelle que soit la dilution. 3) L'augmentation de susceptibilité macroscopique à basse température est associée aux défauts de type paramagnétique qui sont induits par la dilution magnétique de la bicouche kagomé. Grâce à la faible teneur en défauts d'un échantillon p=0.95 synthétisé pour cette thèse, nous pouvons discuter la nature locale du défaut qui correspond à une réponse de spin alternée de site en site autour de la lacune de spin. Ce résultat, ainsi que le maximum de susceptibilité marque une certaine unité avec les systèmes à corrélations antiferromagnétiques en basse dimension, même avec une faible longueur de corrélation. 4) Le gel type verre de spins observé entre 2 et 4 K n'est pas du aux défauts induits par la dilution du réseau kagomé mais est bien une propriété intrinsèque de ce réseau à interactions frustrées.
|
2 |
Etude des excitations de basse énergie dans des systèmes magnétiques frustrés de basse dimensionnalité: gap de spin et singulets de basse énergieMambrini, Matthieu 07 July 2000 (has links) (PDF)
La physique de basse énergie du modèle de Heisenberg antiferromagnétique pour des spins 1/2 en deux dimensions recèle une grande variété de comportements, pour certains mal compris, lorsque l'on est en présence de frustration. Outre l'intérêt théorique que présente l'étude de ces modèles, il se trouve qu'ils décrivent de manière satisfaisante de nombreux composés réels maintenant synthétisés. Dans cette thèse, nous abordons les deux aspects de l'étude de ces modèles. D'un point de vue théorique, nous examinons ce modèle, à l'aide de techniques numériques, sur l'un des réseaux les plus frustrés : le réseau kagomé. Nous montrons comment les très fortes signatures de la frustration (existence d'un gap de spin peuplé d'un grand nombre d'états singulets) observées dans ce modèle peuvent être correctement comprises à l'aide d'états RVB (<< Resonating Valence Bond >>, Lien de Valence Résonant) à courte portée. Cette approche présente en outre l'intérêt de donner une image relativement simple de la physique de basse énergie du modèle. Bien qu'attribuées à la forte frustration de ce modèle, les propriétés du spectre du hamiltonien de Heisenberg sur le réseau kagomé n'avaient pas d'équivalent dans les systèmes analogues. Nous mettons en évidence, de manière exacte, l'existence de propriétés semblables (gap de spin et singulets de basse énergie) dans un modèle unidimensionnel de tétraèdres couplés. Nous abordons enfin les applications de l'étude numérique des modèles frustrés à l'explication de propriétés de composés réels. En effet, il est notamment possible de confronter ces résultats à des mesures de susceptibilité ou à des expériences de diffraction de neutrons. Nous examinons tout d'abord le composé CaV4O9, premier système bidimensionnel demi-rempli présentant un gap dans son spectre d'excitations. Nous montrons que l'analyse des symétries du premier état excité permet, par comparaison avec la relation de dispersion obtenue par diffraction de neutrons, de borner les paramètres du modèle, par ailleurs difficiles à évaluer par des méthodes de chimie quantique. L'analyse de la susceptibilité rend possible, dans le cas de Li2VO(Si,Ge)O4 qui est la première réalisation du modèle J_1 - J_2 sur le réseau carré, la mise en évidence de la frustration et l'évaluation de son importance dans ces deux composés.
|
3 |
Opérateurs monopôles dans les transitions hors d'un liquide de spin de DiracDupuis, Éric 08 1900 (has links)
Dans la description à basse énergie de systèmes fortement corrélés,
les champs de jauge peuvent émerger comme excitations collectives
couplées à des quasiparticules fractionalisées. En particulier, certains
aimants bidimensionnels dits frustrés sont décrits par un liquide
de spin de Dirac comportant une symétrie de jauge U(1) compacte.
La description infrarouge est donnée par une théorie conforme des
champs, soit l'électrodynamique quantique en 2+1 dimensions avec
2N saveurs de fermions sans masse. Dans les aimants typiques, N=2
ou 4. L'aspect compact du champ de jauge implique également l'existence
d'excitations topologiques, soit des instantons créés, dans ce contexte,
par des opérateurs monopôles.
Cette thèse porte sur les transitions de phase quantiques à partir
d'un liquide de spin de Dirac et les propriétés des monopôles aux
points critiques correspondants. Ces transitions sont induites en
activant diverses interactions de type Gross-Neveu. Dans tous les
cas à l'étude, la dimension d'échelle des monopôles est obtenue grâce
à la correspondance état-opérateur et à un développement en 1/N.
L'accent est d'abord mis sur une transition de confinement-déconfinement
vers une phase antiferromagnétique décrite par la condensation d'un
monopôle. Une levée de dégénérescence est observée au point critique
alors que certaines dimensions d'échelle de monopôles sont réduites
par rapport à leur valeur dans le liquide de spin de Dirac. Cette
hiérarchie est caractérisée quantitativement en comparant les dimensions
d'échelle dans des secteurs distincts du spin magnétique à l'ordre
dominant en 1/N, puis qualitativement par une analyse en théorie
des représentations. Des exposants critiques pour d'autres observables
dans la théorie non compacte sont également obtenus. Enfin, deux transitions
vers des liquides de spin topologiques, soit le liquide de spin chiral
et le liquide de spin Z2, sont considérées. Les dimensions anormales
des monopôles sont obtenues à l'ordre sous-dominant en 1/N. Ces
résultats permettent de vérifier une dualité conjecturée avec un modèle
bosonique et la valeur d'un coefficient universel pour les théories
de jauge U(1) / In strongly correlated systems, gauge fields can emerge as collective
excitations coupled to fractionalized quasiparticles. In particular,
certain frustrated two-dimensional quantum magnets are described by
a Dirac spin liquid which has a U(1) gauge symmetry. The infrared
description is given by a conformal field theory, namely quantum electrodynamics
in 2+1 dimensions with 2N flavours of massless fermions. In
typical magnets, N=2 or 4. The compact aspect of the gauge field
also implies the existence of topological excitations corresponding
to instantons, which are created by monopole operators in this context.
This thesis focuses on quantum phase transitions out of a Dirac spin
liquid and the properties of monopoles at the corresponding critical
points. These transitions are driven by activating various types of
Gross-Neveu interactions. In all the cases studied, the scaling dimension
of monopoles are obtained using the state-operator correspondence
and a 1/N expansion. The confinement-deconfinement transition to
an antiferromagnetic order produced by a monopole condensate is first
studied. A degeneracy lifting is observed at the critical point, as
certain monopoles have their scaling dimension reduced in comparison
with the value in the Dirac spin liquid. This hierarchy is charactized
quantitatively by comparing monopole scaling dimensions in distinct
magnetic spin sector at leading-order in 1/N, and qualitatively
by an analysis in representation theory. Critical exponents of various
other operators are obtained in the non-compact model. Transitions
to two topological spin liquids, namely a chiral spin liquid and a
Z2 spin liquid, are also considered. Anomalous dimensions of
monopoles are obtained at sub-leading order in 1/N. These results
allow the verification of a conjectured duality with a bosonic model
and the value of a universal coefficient in U(1) gauge theories.
|
Page generated in 0.05 seconds