Thèse soutenue le 19 décembre 2023 pour obtenir le grade de docteur de l'Université Grenoble Alpes - Spécialité : Physique de la Matière Condensée et du Rayonnement

Résumé :
Dans cette thèse, j’ai étudié les propriétés de transport électrique et thermique du composé non centro-symétrique EuPtSi, à basse température et fort champ magnétique.
La première partie des résultats porte sur l’étude à bas champ (H < 5 T) des phases magnétiques observées dans EuPtSi en dessous de la température de Néel T = 4,1 K, pour les trois directions principales: H ∥ [110], H ∥ [111] et H ∥ [100]. Grâce à la dépendance angulaire de la résistivité sous champ, j’ai confirmé la présence de phases exotiques: la phase A skyrmionique pour H ∥ [111], et​ les phases A’ et B supposées skyrmioniques pour H ∥ [100]. En étudiant ces phases à l’aide de différentes sondes de transport, j’ai établi le diagramme de phase magnétique avec précision. J’ai aussi mis en évidence la présence à basse températures de nouvelles anomalies liées aux phases skyrmioniques. Les résultats de mesures dépendantes en température pour les directions H ∥ [111] et H ∥ [100] mettent en évidence le caractère métastable des phases A, A’ et B en refroidissant sous champ. En préparant le système dans l’état métastable A’ ou B, les variations en champ de la résistivité montrent que les deux phases sont créées simultanément par le même processus. Grâce aux résultats en température, j’ai également montré la présence d’un comportement différent d’un liquide de Fermi dans l’état conique de EuPtSi.
La deuxième partie de mes résultats se concentre sur la surface de Fermi de EuPtSi, étudiée grâce aux oscillations quantiques dans le pouvoir thermoélectrique, pour des champs intenses (H > 6 T). La dépendance en température de l’amplitude des oscillations permet d’obtenir des valeurs de masses effectives de porteurs de charge en accord avec la littérature pour chaque orbite de la surface de Fermi. En étudiant la dépendance en champ des oscillations quantiques, j’ai obtenu la température de Dingle et le libre-parcours moyen des porteurs en utilisant une nouvelle méthode d’analyse propre au pouvoir thermoélectrique.

Jury :
Présidente :  Sophie de Brion
Rapporteur : Benoît Fauque
Rapporteur : Alain Pautrat
Examinateur : Ilya Sheikin
Examinateur :  Sébastien Burdin
Directeur de thèse : Georg Knebel
Co-encadrement de thèse : Gabriel Seyfarth
Co-encadrement de thèse : Alexandre Pourret

Mots clés :
Matière topologique, EuPtSi, Skyrmion, Oscillations quantiques, Transport

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