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| Detailed view | PhD thesis |
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| Université Badji Mokhtar - Annaba (2006-06-13), FILLION Gérard (Dir.) |
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| Relation entre magnétisme et supraconductivité dans quelques matériaux SHTc de type Y123 |
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| Aïcha Harat1 |
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| Le but de ce travail était d'apporter des éléments de réponse dans le débat toujours non clos de la non supraconductivité du matériau PrBa2Cu3O7 ( Pr123), en regard de tous les autres composés de la série des cuprates de terres rares supraconducteurs de type Y123. Une bibliographie très complète a permis d'abord de cerner les nombreuses questions en suspens et les contradictions existantes dans la littérature. Une série d'échantillons PrxY1-xBa2Cu3Oy (y = 6-7) ont été élaborés et soigneusement caractérisés tant du point de vue de la structure et de la morphologie que de la stoechiométrie et du taux d'oxygène. L'étude approfondie des propriétés magnétiques (susceptibilité et aimantation) et thermiques (dilatation et chaleur spécifique) de ces échantillons ainsi que d'autres, fournis par d'autres laboratoires, a permis de faire la part des effets dû au taux d'oxygène et de ceux dû a la stoechiométrie et aux substitutions. En particulier le comportement magnétique de l'ion Pr3+ est peu influencé par la substitution de Y, alors que le taux d'oxygène affecte surtout les interactions d'échanges. Ceci est confirmé par le calcul des effets de champ cristallin qui montre par ailleurs que bon nombre de spéculations antérieures sont à revoir, comme par exemple la signification réelle de la partie constante de la susceptibilité. Enfin, l'étude des composés avec l'yttrium (Y123) et d'autres terres rares (Dy123 et Ho123) dans plusieurs états d'oxydations (y= 6, 6.5 et 7) montre l'importance de la relation entre le taux et le désordre des oxygènes et le comportement magnétique du cuivre, non seulement dans les plans CuO2, mais surtout dans les chaînes CuO. Ces dernières étant sans doute à l'origine des remontées de susceptibilité et des faibles composantes de type ferromagnétiques observées à basse température dès que le nombre d'oxygènes y est différent de 7 . Cette étude apporte un éclairage nouveau sur cette série de composés et donne de nouvelles pistes pour la compréhension de l'interdépendance entre magnétisme et supraconductivité dans les supraconducteurs à haute température critique. |
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| 1: | LLN - Laboratoire Louis Néel |
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| supraconductivitémagnétismeSHTccuprates de terres raresstructures magnétiquessusceptibilité magnétiquedilatation thermiquechaleur spécifiquechamp cristallin |
| Magnetism and superconductivity interplay in some 123 rare-earth cuprates |
| The aim of this work was to look for some answers to the special non-superconducting behaviour of the praseodymium 1212 cuprate PrBa2Cu3O7 (Pr123), in contrast to the other compounds of the same series which are all superconductors. After an exhaustive bibliography on the subject, the remaining unsolved questions and the contradictions found in the literature are reviewed. A great number of PrxY1-xBa2Cu3Oy powder and sintered samples have been elaborated with different composition (x = 0 to 1) and oxygenation state (y = 6 to7). They have been carefully checked for crystallographic structure and morphology, oxygen content and phase purity. Their magnetic and thermal behaviour, together with samples from other teams, has been studied by precise susceptibility, magnetisation, thermal expansion and specific heat measurements. Careful analyses of the magnetic results allow us to separate the stoechiometry and Pr/Ba substitution effects from those coming only from the oxygen content. In fact, the magnetic behaviour of the Pr3+ ions is not much affected by the substitutions while the oxygen has a strong effect on the exchange interactions strength. Crystal field calculations have been made and they confirm the little effect on the Pr moment, but also, they can explain several features that have been often misinterpreted as for example the constant term of the susceptibility Pure Y123 and other rare earth compounds, like Dy123 and Ho123, have been also measured in different oxygenation states (y~ 6, 6.5 and 7). Their study seem to evidence a close relation between the amount of oxygen's, and their degree of disorder, and the magnetic behaviour of copper in the CuO2 planes but also especially in the chains CuO. The later are most probably at the origin of the susceptibility tails and weak ferromagnetism observed at low temperatures as soon as the oxygen number is not close to 7 This work brings some new insight into the behaviour of this series of compounds and gives some new directions for the understanding of the interdependence of magnetism and superconductivity in the SHTc's |
| superconductivitymagnetismSHTc'srare-earth cupratesmagnetic structuresmagnetic susceptibilitythermal expansionspecific heatcrystal field effects |
| tel-00119520, version 1 | |
| http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00119520 | |
| oai:tel.archives-ouvertes.fr:tel-00119520 | |
| From: Aïcha Harat | |
| Submitted on: Monday, 11 December 2006 10:09:50 | |
| Updated on: Monday, 11 December 2006 12:01:13 | |
