Propriétés magnétiques nucléaires de l'3He superfluide à ultra-basse température

• Auteur / Autrice : Anne-Sophie Chen
• Direction : Henri Godfrin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015)

Mots clés

Mots clés libres

Physique

Etat condense

Structure. Proprietes mecaniques et thermiques

Etude experimentale

Rmn

Helium 3 b

Helium 3 superfluide

Onde spin

Parametre ordre

Résumé

Dans cette these nous presentons des mesures effectuees sur l'3he-b superfluide par resonance magnetique nucleaire a des temperatures de l'ordre de 0. 2 mk. La richesse des proprietes observees est liee a la symetrie du parametre d'ordre qui peut etre decrit par une matrice de rotation entre le spin et le moment orbital des paires de cooper. Les etudes prealables avaient ete effectuees sur une gamme de temperature dans laquelle la dynamique du moment orbital est amortie par les interactions avec les quasi-particules. Nous presentons dans ce manuscrit l'etude de nouvelles proprietes de l'3he dans la limite des ultra-basses temperatures. Les resultats obtenus suggerent que dans ce nouveau domaine de temperature le mouvement du moment orbital est possible, et de ce fait la dynamique des spins nucleaires presente une extraordinaire richesse. Nous avons etudie la precession homogene de domaines macroscopiques quantiques. L'aimantation de cet etat excite de l'3he superfluide devient instable en-dessous d'une temperature caracteristique nommee t c a t (temperature de relaxation catastrophique). Nous avons montre que le processus de relaxation dominant a cette temperature est associe a la dynamique du moment orbital. Pour des temperatures inferieures, nous avons etudie les excitations magnetiques de type ondes de spins. Nous observons pour la premiere fois un comportement non-lineaire que nous attribuons a une deformation spatiale dynamique du parametre d'ordre. La derniere partie de notre etude a porte sur l'influence des impuretes sur le parametre d'ordre du superfluide, qui peut etre observee en confinant le superfluide dans un materiau de forte porosite, l'aerogel. Nos mesures de rmn continue, effectuees dans une large gamme de temperature et de pression, nous ont permis de completer le diagramme de phases de l'3he dans ce regime ou le libre parcours moyen est determine par les impuretes.