Desordre partiel et transitions de phase dans des systemes de spins quantiques et classiques frustres

Partial disorder and phase transitions in classical and quantum frustrated spin systems

• Auteur / Autrice : ROCCO QUARTU
• Direction : Hung The Diep
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Cergy-Pontoise

Mots clés

Mots clés contrôlés

Ordre et désordre (physique)

Frustration (physique)

Spin

Transitions de phases

Résumé

Mes travaux de recherche sont centres sur l'etude des systemes de spin frustres. La frustration a lieu lorsque les spins ne peuvent trouver une orientation locale permettant de minimiser simultanement toutes les energies de liaison. Les systemes frustres ont des phases complexes ne pouvant etre traitees efficacement par les methodes traditionnelles. Le but de mon travail est double : 1) ameliorer une de ces methodes, la methode des fonctions de green, pour l'appliquer a des systemes ayant une configuration de spins non colineaires et chercher des effets nouveaux dus a la frustration dans des systemes de spins quantiques. La methode a ete amelioree en permettant aux axes de quantification des spins de varier avec la temperature. 2) faire des calculs de simulation monte-carlo sur des spins classiques afin de les comparer aux resultats analytiques. Les resultats obtenus montrent que la combinaison de ces deux methodes permet de comprendre en profondeur certains phenomenes compliques tels que le desordre partiel et la reentrance trouves dans ce travail de these pour des spins non ising. Nous avons etudie le modele de heisenberg quantique et classique sur un reseau cubique centre possedant des interactions entre premiers et seconds voisins. Nos resultats montrent, pour la premiere fois, une phase partiellement ordonnee dans un modele de spins heisenberg quantiques. Nous avons etudie le systeme helimagnetique tetragonal centre avec des spins xy et heisenberg quantiques et classiques. Le resultat montre l'apparition de la phase antiferromagnetique et la confirmation de la variation de l'angle de l'helice en fonction de la temperature. Nous avons etudie l'empilement d'un modele de villain en damier quantique et classique divise en cellules alternativement frustrees et non frustrees (le modele initial de villain est completement frustre). Il apparait, a haute temperature, une phase partiellement ordonnee. Par ailleurs, les simulations numeriques, montrent l'existence d'une phase reentrante : ce phenomene n'a jamais ete observe avec des spins non-ising. Notons enfin que la transition de la phase non colineaire vers la phase paramagnetique est du premier ordre.