Diagramme de phase (H,T) du supraconducteur organique (TMTSF)2ClO4 faiblement désordonné

Nor-Eddine Akaaboune (1)

1 LPS - Laboratoire de Physique des Solides

The present thesis work, was focusing in particular, on the superconducting state of quasi one dimensional organic conductor (TMTSF)2ClO4 . We have determined a new vortex phase diagram of this compound by interlayer transport measurement performed under magnetic field applied perendicular to the layers. Strating from an analysis of the critical current and the superconducting fluctuations, we have demonstrated that the electronic structure of (TMTSF)2ClO4 is three dimensional in nature and the transport along the weakest conductivity axis (c-axis ) is very coherent although the coupling is weak in this direction. In the mixed state, the pinning energy in the liquid phase show a 1/H dependence which corresponds to the plastic bending of the flux line lattice. The resistive upper critical field along the b axis (H//b) in (TMTSF)2ClO4 is investigated in detail. Both electrical lineair and non lineair I-V characteristic transport confirm mostly the reentrant behavior and the possible surival of superconductivity at high magnetic field. We have explain this as a consequence of reduced coherence lenght of superconducting lyears at high magnetic field. This leads to a 3D-2D dimensional crossover which occurs at some magnetic field decoupling of layers, H* (H*=1T). Above H* the Abrikosov vortex lattice melt and the appearance of Josephson vortex in the 2D state. The disorder effect introduced by different thermal cooling rate is very important. Our results shows strong modifications on the supreconducting parameters.

Nous avons procédé dans cette thèse, à l'étude de la phase supraconductrice du composé organique quasi unidimensionnel, (TMTSF)2ClO4, dans son état relaxé et dans son état faiblement désordonné en se servant de la vitesse de refroidissement comme paramètre modifiable au passage de la température de transition de la mise en ordre des anions à TAO=24K comme c'est montré par les mesures de rayons X. Des mesures de transport électronique linéaire (mesure de résistivité) et non linéaire (V-I) ont été effectuées en injectant un courant le long de l'axe c de plus faible conduction et sous champ magnétique appliqué perpendiculairement (H//c) et parallèlement (H//b) aux plans supraconducteurs. Dans l'état relaxé, nous avons déterminé, pour la première fois, le diagramme de phase de vortex à partir des mesures de résistivité interplans et sous champ H//c, en établissant les différentes lignes caractéristiques de ce diagramme de phase (ligne du champ critique, ligne de fusion, ). L'analyse des courants critiques et des fluctuations supraconductrice nous révèlent bien clairement l'existence de fluctuations dont le caractère est de nature tridimensionnelle (3D). L'extrapolation de Hc2(T) à T=0K nous donne Hc2(0)=0.19T. Dans l'état liquide de vortex, au dessus de la température de fusion, l'analyse des courbes de résistivité électrique nous révèle un comportement thermiquement activé dans le modèle de TAFF (thermally activated flux flow) décrit par la loi d'Arrhenius. Nous avons fini l'étude de l'état liquide de vortex par une analyse de l'énergie d'activation. Nous avons trouvé une dépendance en 1/H de l'énergie d'activation indiquant une caractéristique liée à la déformation plastique des lignes de flux tridimensionnelles à cause vraisemblablement des joints de grains apparaissant lors du refroidissement. Cette dépendance est en faveur de l'anisotropie modérée dans notre composé. Les mesures de résistivité en champ magnétique appliqué le long de l'axe b de conduction modérée(H//b) montre une survie de la supraconductivité à très fort champ magnétique Cette possible survie de la supraconductivité, peut être expliquée par le changement de la dimensionnalité effective du système 3D vers 2D, résultant de la réduction de la longueur de cohérence supraconductrice à très fort champ magnétique. Le changement de la dimensionnalité 3D vers 2D à partir d'un champ de découplage évalué à H*=1T, s'accompagne d'une transition métal- isolant. A ce champ correspond une température de découplage des plans qui est de 0.65K. L'augmentation du désordre introduit par la vitesse de refroidissement montre une augmentation du champ critique supérieur, une ligne de fusion qui se décale vers les plus basses températures et une diminution de la longueur de corrélation des lignes de flux selon la direction la plus faiblement conductrice.

Mots clés: Conducteurs organiques Q1D (TMTSF)2ClO4; Supraconductivité; réfrigérateur à dilution; magnteotransport; diagramme de phase H-T pour H//c; champ critique supérieur; fluctuations; réseau de vortex; la ligne de fusion et transition solide liquide de vortex; activation et dynamique de piégaege dans l'état liquide de vortex; Transport non lineaire et courant critique; Réentrance de la supraconductivité à fort champ magnétique (H//b); diagramme de phase pour H//b; effet du désordre structural sur les propriétés de la supraconductivité

Domaines: Supraconductivité [cond-mat.supr-con]

Nor-Eddine Akaaboune. Diagramme de phase (H,T) du supraconducteur organique (TMTSF)2ClO4 faiblement désordonné. Supraconductivité [cond-mat.supr-con]. Université Paris Sud - Paris XI, 2002. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00002215⟩