Thèse soutenue le 07 novembre 2014 pour obtenir le grade de docteur de l'Université de Grenoble - Spécialité : Physique de la matière condensée et du rayonnement

Résumé :
Cette thèse porte sous l'étude sous conditions extrêmes (basse température, fort champ magnétique et haute pression) des composés fortement corrélés du type fermions lourds. Trois composés ont été analysés UCoAl, UGe₂ et CeRh₂Si₂, en utilisant principalement de mesures thermoélectriques; une technique récente et très sensible dans le domaine des fermions lourds. À cette fin, de nouvelles dispositives de mesures de pouvoir thermoélectricité sous pression ont été développés au cours de cette thèse. Concernant le composé d'UCoAl, notre étude a permis d'analyser précisément la transition métamagnétique, induite par le champ magnétique, entre la phase paramagnétique (PM) et la phase ferromagnétique (FM) ainsi que, son évolution sous pression. Ainsi, nos mesures ont permis de compléter le diagramme de phase (T, P, H) et notamment, de mettre en évidence la structure magnétique originale qui apparaît sous pression en forme de "wings" pas des mesures thermoélectriques. Une fine analyse de la surface de Fermi de la phase FM2 d'UGe₂ a été réalisée grâce à l'observation des oscillations quantiques du pouvoir thermoélectrique. Les résultats obtenues ont été comparés aux études conventionnelles des oscillations quantiques comme de "de Haas-van Alphen" (dHvA) et de "Suhbnikov-de Hass" (SdH) effets. Une très bonne accord entre les trois techniques a été constatée et montre les avantages d'utilisation des mesures du pouvoir thermoélectrique pour analyser les paramètres microscopiques des fermions lourds. Les inconvénients de cette technique sont aussi présentés. Finalement, dans le système CeRh₂Si₂, la suppression du domaine antiferromagnétique (AF) sous champ magnétique H_csim26T et sous pression Psim1GPa a été étudiée. Un très fort changement de la surface de Fermi à H_c correspondant à la transition de l'ordre AF vers une phase paramagnétique polarisée (PPM), a été observé. Sous pression, des fluctuations magnétiques et une reconstruction de la surface de Fermi apparaissent autour de P_c. Ces fluctuations cachent la nature de la suppression de l'ordre AF vers un ordre paramagnétique (PM). L'étude du diagramme de phase (T,H,P) révèle que les phases PM et PPM sont différentes, cependant des points en commun demeurent.

Jury :
Président : Dr Marc-Henri Julien
Rapporteur : Prof. Hermann Suderow
Rapporteur : Dr Sylvie Hébert
Examinateur : Prof. Didier Jaccard
Directeur de thèse : Dr Daniel Braithwaite
Co-directeur de thèse : Dr Alexandre Pourret

Mots clés :
Corrélations électroniques, Criticalité quantique, Fermions lourds, Thermoélectricité, Magnétisme, Effect Nernst

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