Effets du désordre sur l'3He à ultra-basses températures

Effects of disorder on 3He at ultra-low temperatures

• Auteur / Autrice : Eddy Collin
• Direction : Henri Godfrin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015)

Résumé

Les effets du désordre sont au confluent de nombreuses disciplines physiques. Nous avons étudié certains de leurs aspects sur le système modèle formé par l'3He à ultra-basse température. Notre étude expérimentale s'est faite en premier lieu sur l'aimant bidimensionnel formé par l'3He absorbé sur graphite. Nous avons mis en évidence les propriétés magnétiques de la phase " liquide de spins ", et avons pour la première fois fabriqué des " nanoclusters " ferromagnétiques de taille variable. Enfin, nous avons fixé une nouvelle borne supérieure à la température d'apparition de la superfluidité de l'3He à deux dimensions. En second lieu, nous nous sommes intéressés aux propriétés magnétiques de l'3He confiné dans l'aérogel. Nous avons mis en évidence le comportement des couches absorbées, et étudié la phase liquide de Fermi confinée. Aux plus basses températures, nous avons observé les propriétés remarquables de la phase " intermédiaire ", non-liquide de Fermi et non superfluide, et avons étudié la phase superfluide stabilisée dans l'aérogel. Nous avons pu en définir la nature, et certaines propriétés jusqu'alors controversées. Notre analyse introduit pour la première fois sur ce système la notion de défaut topologique. L'ensemble de ces travaux a nécessité le développement de certaines techniques des ultrabasses températures, comme par exemple la thermométrie par fils vibrants. Nous avons par ailleurs participé à son application bolométrique, proposée pour le projet MacHe3.