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Adrien Gourgout

Instabilités de surface de Fermi avec et sans transitions magnétiques : étude de URhGe, UPd2AI3, UCoGe et CeIrIn5

Publié le 6 janvier 2017


Thèse soutenue le 06 janvier 2017 pour obtenir le grade de docteur de la Communauté Université Grenoble Alpes - Spécialité : Physique de la matière condensée et du rayonnement

Résumé :
Dans cette thèse, j'ai étudié l'évolution de la surface de Fermi sous l'influence d'un champ magnétique dans des systèmes massifs facilement polarisables à basse température. La première partie est dévouée aux cas du supraconducteur ferromagnétique UCoGe et du supraconducteur paramagnétique CeIrIn5, où la surface de Fermi peut être modifiée sans transition magnétique. Dans UCoGe, plusieurs anomalies successives ont été détectées dans l'effet Seebeck, la résistivité et l'effet Hall, sans transition nette dans l'aimantation. L'observation d'oscillations quantiques montre que ces anomalies sont reliées à des changements de topologie de la surface de Fermi, aussi appelés transitions de Lifshitz. Dans CeIrIn5, une anomalie est détectée dans l'effet Seebeck à HM = 28 T et les oscillations quantiques observées en magnétométrie torque montrent qu'une transition de Lifshitz à lieu à ce champ. Dans la deuxième partie, j'ai étudié comment varie la surface de Fermi à travers une transition magnétique du premier ordre induite par le champ magnétique dans le supraconducteur ferromagnétique URhGe avec le champ selon l'axe de difficile aimantation b et le supraconducteur antiferromagnétique UPd2Al3 avec le champ dans le plan basal. Dans URhGe, l'effet Seebeck permet d'observer un changement de la surface de Fermi à la transition de réorientation des spins à HR = 11,75 T et avec la résistivité confirme le caractère premier ordre de la transition en plus de fournir la localisation dans le diagramme de phase du point tricritique. Dans UPd2Al3, une nouvelle branche de la surface de Fermi est observée dans les oscillations quantiques de de Haas-van Alphen dans l'état antiferromagnétique et l'effet Seebeck montre que la surface de Fermi change à la transition métamagnétique à HM = 18 T. En outre, quatre nouvelles branches sont observées dans la phase polarisée au delà de HM et qui ne peuvent être associées à celles calculées dans les états paramagnétique et antiferromagnétique.

Jury :
Président : Dr Rafik Ballou
Rapporteur : Pr Gertrud Zwicknagl
Rapporteur : Dr Manuel Brando
Examinatrice : Dr Sylvie Hébert
Directeur de thèse : Dr Daniel Braithwaite
Co-directeur de thèse : Dr Alexandre Pourret

Mots clés :
Fermions Lourds, Thermoélectricité, Effet Nernst, Supraconductivité, Magnétisme, Corrélations électroniques

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