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Université Joseph-Fourier - Grenoble I (16/12/2005), Timothy Ziman (Dir.)
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Observations de paramètres d'ordre multiples dans les systèmes d'électrons 5f
Elizabeth Blackburn1

Dans cette thèse, la coexistence de plusieurs paramètres d'ordre dans le même système électronique est étudiée. Les structures magnétiques, appelées multi-k, où plusieurs vecteurs de propagation, k, existent dans le même volume, sont considérés comme des systèmes modèles. L'effet de cette structure sur la réponse élastique et inélastique est étudié.

Dans certains composés d'uranium, type NaCl, avec des structures 3-k, des pics de Bragg apparaissent à des positions imprévus dans l'espace réciproque. Ces pics sont identifiés avec des corrélations quantiques entre les trois paramètres de l'ordre magnétique. La structure 3-k joue également sur les dynamiques. Les fluctuations dans les ondes de spin dans le composé UO2 peuvent être expliquées seulement si la structure est 3-k, et les paramètres d'ordre sont correlés.

Dans le supraconducteur antiferromagnétique UPd2Al3, l'ordre magnétique et l'état supraconducteur sont crée par les mêmes fermions lourds. L'effet d'un champ magnétique externe sur les états normal et supraconducteur est étudié. Dans l'état normal, le matériau agit comme un liquide de Fermi. La réponse inélastique, vue par les neutrons, est renormalisée en entrant l'état supraconducteur. Une étude de la region de basse energie confirme que le gap d'energie supraconducteur possède la symétrie du reseau antiferromagnétique.
1:  ILL - Institut Laue-Langevin
paramètres d'ordre multiples – structures multi-k – les supraconducteurs antiferromagnètiques

Observations of multiple order parameters in 5f electron systems
In this thesis, multiple order parameters originating in the same electronic system are studied. The multi-k magnetic structures, where more than one propagation wavevector, k, is observed in the same volume, are considered as prototypical models. The effect of this structure on the elastic and inelastic response is studied. In cubic 3-k uranium rocksalts, unexpected elastic diffraction events were observed at positions in reciprocal space where the structure factor should have been zero. These diffraction peaks are identified with correlations between the (orthogonal) magnetic order parameters. The 3-k structure also affects the observed dynamics; the spin-wave fluctuations in uranium dioxide as observed by inelastic neutron polarization analysis can only be explained on the basis of a 3-k structure

In the antiferromagnetic superconductor UPd2Al3 the magnetic order and the superconducting state coexist, and are apparently generated by the same heavy fermions. The effect of an external magnetic field on both the normal and superconducting states is examined. In the normal state, the compound displays Fermi-liquid-like behaviour. The inelastic neutron response is strongly renormalized on entering the superconducting state, and high-precision measurements of the low-energy transfer part of this response confirm that the superconducting energy gap has the same symmetry as the antiferromagnetic lattice.
multiple order parameters – multi-k structures – antiferromagetic superconductors

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