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Fiche détaillée Thèses
Université Pierre et Marie Curie - Paris VI (21/11/2003), Alain Sacuto (Dir.)
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Diffusion Raman électronique dans les cuprates supraconducteurs
Yann Gallais1

Dans cette thèse, nous étudions les cuprates supraconducteurs à haute température critique. Notre outil expérimental est la diffusion inélastique de la lumière ou diffusion Raman par les excitations électroniques. Grâce à l'utilisation des règles de sélection, la diffusion Raman électronique permet de sonder les excitations élémentaires de basse énergie dans différentes régions de la surface de Fermi. L'étude a été menée sur les composés YBa2Cu3O7-Δ et HgBa2CuO4+Δ qui ont tous les deux été étudiés en fonction de leur nombre de porteurs ou dopage. Dans le régime optimalement dopé, nos résultats sont comptabiles avec un gap supraconducteur de symétrie d. Cependant, dans l'état supraconducteur, nous avons mis en évidence la présence d'une deuxième échelle d'énergie qui n'est pas reliée directement au gap supraconducteur. Cette deuxième échelle d'énergie semble étroitement reliée à une excitation magnétique triplet de type excitonique qui est également observée par diffusion inélastique des neutrons. Dans le régime sousdopé, nous observons une suppression anisotrope de la réponse Raman à la fois dans l'état normal et dans l'état supraconducteur que nous interprétons comme l'ouverture d'un pseudogap dans la réponse de charge du système. Nos résultats sont compatibles avec les modèles dans lesquels le pseudogap résulte d'intéractions fortes qui entrent en compétition avec la supraconductivité. Nous proposons un modèle simple dans lequel le pseudogap est relié à la croissance des fluctuations antiferromagnétiques à mesure qu'on se rapproche de l'état isolant antiferromagnétique à dopage nul.
1 :  LSLP - Laboratoire de Spectroscopie en Lumière Polarisée
Diffusion Raman electroniqueCupratesSupraconductivitéElectrons fortement corrélés

Electronic Raman scattering in superconducting cuprates
The focus of this study is the high T$_c$ superconducting
cuprates. Our experimental tool is inelastic light scattering or
Raman scattering by electronic excitations. Through the use of
selection rules, Raman scattering is able to probe low energy
elementary excitation in different parts of the Fermi surface. The
experimental study was performed on single crystals of
YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-\delta}$ and HgBa$_2$CuO$_{4+\delta}$ which
have been studied as a function of the number of carrier or
doping. In the optimally doped regime, our results are consistent
with a superconducting gap of d-wave symmetry. However, in the
superconducting state, we find a second energy scale which is not
directly related to the supercondcuting gap. We show that this
second energy scale is directly linked to a magnetic triplet
excitation observed by inelastic neutron scattering. In the
underdoped regime, we observe an anisotropic suppression of the
Raman response both in the superconducting and normal states. We
interpret this suppression as a signature of a pseudogap in the
charge reponse of the system. Our result are compatible with
models in which the pseudogap result from strong interactions
which compete with superconductivity. We propose a simple model
where the pseudogap is due to antiferromagnetic fluctuations which
grow in strength as we approach the insulating antiferromagnetic state at zero doping.