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Ludovic Howald

Interactions entre la supraconductivité et la criticité quantique, dans les composés CeCoIn5, URhGe et UCoGe

Publié le 11 février 2011


Thèse soutenue le 11 février 2011 pour obtenir le grade de docteur de l'Université de Grenoble - Spécialité : Physique de la matière condenséeé et du rayonnement

Résumé :
Le sujet de cette thèse est l'analyse du second champ critique supraconducteur (Hc2) ainsi que l'interaction entre la supraconductivité et les points critiques quantiques (PCQ), pour les composés CeCoIn5, URhGe et UCoGe. Dans le composé CeCoIn5, l'étude par résistivité du domaine de liquide de Fermi a permis la localisation précise du PCQ a pression ambiante. Cette analyse permet d'invalider l'hypothèse d'une coïncidence entre Hc2(0) et le PCQ. Dans une deuxième partie, l'évolution sous pression de Hc2 est analysée. Le dôme supraconducteur de ce composé est non-conventionnel avec deux pressions caractéristiques différentes : à ~1,6GPa, la température de transition supraconductrice est maximum alors que c'est à ~0,4GPa que la plupart des grandeurs physiques (maximum de Hc2(0), maximum de la pente dHc2/dT, maximum du saut de chaleur spécifique DC/C, ...) suggèrent la présence d'un PCQ. Nous expliquons cet antagonisme par l'importance des processus de brisure de pairs liés a la proximité du PCQ. Ces deux observations nous permettent de proposer un nouveau diagramme de phase pour CeCoIn5. Dans une troisième partie, les mesures de conduction thermique sur les composés URhGe et UCoGe sont présentées. Elles nous permettent dans un premier temps d'obtenir la transition "bulk" supraconductrice et de confirmer la forme inhabituelle de Hc2 observée en résistivité. La dépendance en températures et en champs de la conduction thermique nous permet d'identifier une contribution non-électronique au transport de chaleur jusqu'aux plus basses températures. D'autre part, nous identifions deux différents domaines supraconducteurs a bas et hauts champs appliqués selon l'axe b. Ces deux domaines sont compatibles avec un modèle de supraconductivité multigaps. Suivant ces observations et des mesures de pouvoir thermoélectrique, nous proposons un modèle de transition de Lifshitz pour ces deux composés.

Jury :
Président : Dr Claude Berthire
Rapporteur : Prof. Hermann Suderow
Rapporteur : Dr Christoph Meingast
Directeur de thèse : Dr Jean-Pascal Brison

Mots clés :
Supraconductivité, URhGe, UCoGe, Conductivité thermique, Fermions lourds, Point critique quantique, Champ critique, CeCoIn5

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