Etudes ultrasonores de l'état normal des cuprates supraconducteurs à haute température critique
Auteur / Autrice : | Mehdi Frachet |
Direction : | Marc-Henri Julien |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Physique de la matière condensée et du rayonnement |
Date : | Soutenance le 22/11/2019 |
Etablissement(s) : | Université Grenoble Alpes (ComUE) |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale physique (Grenoble, Isère, France ; 1991-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire national des champs magnétiques intenses (Grenoble ; Toulouse ; 2009-....) |
Jury : | Président / Présidente : Thierry Klein |
Examinateurs / Examinatrices : Anna E. Böhmer, Johan Chang, David Le Boeuf | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Jörg Schmalian, Yann Gallais |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
Dans les cuprates, des oxydes de cuivre, une supraconductivité non conventionnelle, confinée entre isolant de Mott et liquide de Fermi corrélé, apparaît par dopage chimique en porteurs de charges. Au-delà de la supraconductivité, le diagramme de phase renferme de nombreux ordres électroniques, notamment des ordres de charges et spins, qui interagissent entre eux mais également avec la supraconductivité. Une connaissance profonde de ce diagramme de phase est une étape nécessaire à la résolution de l'énigme de la supraconductivité des cuprates. Pour cela on propose ici une étude de la vitesse et de l'atténuation du son, une fois la supraconductivité affaiblie jusqu'à basse température par des champs magnétiques intenses.La première (et principale) partie de cette thèse s'intéresse au magnétisme de La2-xSrxCuO4(LSCO). Dans ce composé un verre antiferromagnétique est en forte compétition avec la supraconductivité. L'établissement de signatures ultrasonores associées à cet ordre a permis une étude en champs magnétiques pulsés, jusqu'à environ 90 T, qui indique qu'alors il persiste jusqu'à un dopage qui semble coïncider avec celui de la disparition du pseudogap, p*. L'existence de moments magnétiques quasi-statiques en champs magnétiques intenses suggère que les signatures de criticalités quantiques, mais également la chute du nombre de Hall, observées dans certains cuprates dans des conditions similaires, à p*, pourraient être liées au verre antiferromagnétique plutôt qu'au pseudogap lui-même.Dans une courte seconde partie, on s'intéresse aux deux ordres de charges, 2D et 3D, de YBa2Cu3O6+δ (Y-123) : une problématique distincte mais reliée à la précédente. Une étude systématique en dopage de la vitesse du son dans Y-123 restreint le domaine d'existence de l'ordre de charge 3D et indique que ce dernier est peu probablement à l'origine de la reconstruction de la surface de Fermi observée dans ce composé. La susceptibilité à une déformation élastique de la température critique supraconductrice, dTc/dεi, obtenue également par vitesse du son, interroge quant à elle sur la possibilité d'un scénario dans lequel sa dépendance en dopage - complexe et anisotrope - s'explique uniquement par une compétition entre supraconductivité et ordre(s) de charge(s).