Dans cette thèse, nous présentons une étude par spectroscopie infrarouge du couplage magnéto-électrique de matériaux multiferroïques. Nous avons commencé par mesurer la dépendance en température du spectre de phonons infrarouges du composé antiferromagnétique MnF2 et nous avons montré que les fréquences des phonons sont sensiblement modifiées par la transition magnétique. Nous avons ensuite mesuré le spectre de phonons de TbMnO3 et MnWO4, deux matériaux multiferroïques. Ces deux matériaux ont des comportements très différents lorsqu'on passe les transitions de phase. D'un côté le spectre de phonons de TbMnO3 subit une renormalisation similaire à celle observée dans MnF2 à la transition antiferromagnétique. On observe également un effet de la transition ferroélectrique sur un phonon polarisé dans la direction de la polarisation spontanée indiquant un lien entre les déplacements atomiques et la ferroélectricité. De son côté, le spectre de phonons de MnWO4, ne présente aucun changement aux transitions de phases magnétiques et ferroélectriques, ceci tend à appuyer l'hypothèse d'une ferroélectricité d'origine purement électronique dans ce matériau. Nous avons également étudié les excitations magnétiques de ces matériaux. Dans le cas de MnF2, des mesures de transmission infrarouge montrent une absorption due à l'activité dipolaire électrique d'un double magnon de bord de zone. Cette excitation est semblables aux électromagnons des matériaux multiferroïques car c'est une excitation magnétique sensible à un champ électrique oscillant. Dans TbMnO3, nous avons mesuré l'absorption due à l'électromagnon le plus intense situé autour de 60 cm−1 et nous avons montré que la totalité de son poids spectral vient de deux phonons polarisés dans la direction a. L'absence d'électromagnon dans le spectre d'absorption de MnWO4 semble indiquer que l'existence d'électromagnons dans les matériaux multiferroïques nécessite un fort couplage entre les phonons et l'ordre magnétique.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:CCSD/oai:pastel.archives-ouvertes.fr:pastel-00558878 |
| Date | 17 September 2010 |
| Creators | Schleck, Renaud |
| Publisher | Université Pierre et Marie Curie - Paris VI |
| Source Sets | CCSD theses-EN-ligne, France |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | PhD thesis |
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