Etude des excitations de basse energie par la mesure de la longueur de penetration magnetique dans les supraconducteurs a basse et haute temperature critique

• Auteur / Autrice : GIANRICO LAMURA
• Direction : Julien Bok
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

Ce travail de these concerne l'etude de la variation de la longueur de penetration magnetique qui est une grandeur qui permet de sonder le spectre des excitations elementaires d'un supraconducteur, car elle est directement reliee a la densite superfluide. Nous avons d'abord optimise une technique d'inductance mutuelle a une seule bobine qui nous a permis de mesurer les variations de avec une tres grande precision sur plusieurs types d'echantillons, couches minces ou monocristaux. Nous avons mesure la variation de a basse t dans plusieurs materiaux tres differents, caracterises par une complexite chimique et structurale croissante : nb, nbti, nbse 2, nbn et bi 2sr 2cacu 2o 8 + (bscco). Tous ces composes, sauf le dernier, sont des supraconducteurs conventionnels : ils montrent un comportement avec gap, en accord avec le modele bcs avec symetrie. En particulier, l'etude de ces echantillons nous a permis de verifier la fiabilite de notre technique. Nous montrons que, sous certaines conditions de la microstructure, des excitations a energie nulle peuvent etre progressivement introduites (volontairement ou non) dans le spectre de ces materiaux de type. En particulier, nous montrons qu'une allure lineaire de en fonction de la temperature, typique d'un comportement sans gap, peut etre observee soit dans le nbn, soit dans le bscco. Le but de notre travail consiste en la comprehension de l'origine de cette similarite dans ces deux systemes apparemment si differents l'un de l'autre, a l'aide de mesures physiques complementaires et dans le cadre des deux modeles de symetrie d et des fluctuations de phases. En particulier, nous avons analyse en detail le modele des fluctuations de phase du parametre d'ordre. Ce mecanisme peut devenir important dans un materiau granulaire ; la granularite peut avoir une nature extrinseque, due a la microstructure cristalline, ou intrinseque, par exemple, due a une separation de phase chimique ou electronique thermodynamiquement stable. Notre analyse des resultats obtenus sur nbn et bscco suggere que ces deux cas expliquent tres bien le comportement sans gap observe experimentalement. Le modele de granularite extrinseque du a la microstructure est adapte a decrire le nbn, tandis qu'une granularite intrinseque, due a une separation de phase ou a une inhomogeneite chimique ou electronique, est en accord avec les resultats obtenus sur le bscco.