Étude des phases onde de densité de spin induites par le champ magnétique dans les conducteurs organiques quasi-unidimensionnels : rôle du désordre

François Tsobnang (1)

1 LPS - Laboratoire de Physique des Solides

We have studied the role of the disorder on the behaviour of the magnetic field induced spin density waves (FISDW). The experiments were performed on a (TMTSF)2ClO4 single crystal. The low temperature properties of this material are strongly affected by the cooling rate through the anion-ordering transition at 24 K. The effect of this kinetic phenomenon is to freeze partial disorder in the sample at low temperature. Thanks to the use of this supercooling effect, the rate of disorder can be controled in the sample. Our investigations are conducted by means of simultaneous measurements of the specific heat and the magnetocaloric effect, as functions of the magnetic field, and by mean of measurements of the specific heat at constant field as function of the temperature. The magnetic field and the temperature ranges of the measurements are respectively, from 3 to 7 teslas, and from 0.4 to 2 kelvins. We have found a new multicritical behaviour at one point of the second order phase transition line wich separates the metallic phase from the FISDW sub-phases. The criticality of this point changes from "tetracritical" to bicritical as the anion disorder increases. The existence of the "tetracritical" point can be interpreted as the result of the superposition of adjacent FISDW. We have also reported a pair-breaking effect induced by the non magnetic disorder. This pair-breaking differs strongly from the universal behaviour. Moreover, the departure depends on the magnetic field, and is not monotonic as function of the field. These measurements show also that the anion ordering does not affect the re-entrance of the metallic state into the FISDW. From our results, we can deduce that, in the magnetic field range we have investigated, the anion gap opened at the ordering transition is not directly responsible for the re-entrance phenomenon.

Le rôle du désordre sur les phases onde de densité de spin induites par le champ magnétique (ODSIC) a été étudié sur un monocristal de (TMTSF)2ClO4. Les propriétés à basse température de ce conducteur organique quasi-unidimensionnel dépendent de la vitesse de refroidissement au passage de la transition de mise en ordre des anions qu'il subit à 24 kelvins. Nous avons utilisé cet effet de cinétique pour contrôler le taux de désordre dans l'échantillon. Nos investigations ont été effectuées à l'aide de mesures calorimétriques: d'une part, des mesures simultanées de la chaleur spécifique et de l'effet magnétocalorique en champ variable, et d'autre part, des mesures de la chaleur spécifique en champ fixe. Nous avons mis en évidence un nouveau comportement multicritique en un point de la ligne de transition du second ordre, qui sépare la phase métallique et les sous-phases ODSIC. La criticité de ce point passe de "tétracritique" à bicritique lorsque le désordre augmente. Le point "tétracritique" peut être interprété comme le résultat de la superposition de deux sous phases-ODSIC adjacentes. Nous rapportons aussi un effet de dépairage de paires électron-trou induit par le désordre non magnétique Ce dépairage diffère du comportement universel. De plus l'écart par rapport à ce dernier dépend du champ magnétique. Enfin il n'est pas monotone en fonction du champ. Par ailleurs, les mesures que nous avons effectuées montrent que la mise en ordre des anions n'influence pas directement les réentrances partielles de l'état métallique dans les sous-phases ODSIC entre 3 et 7 teslas. Ceci permet de penser que, dans ce domaine de champs magnétiques, la bande interdite ouverte dans le spectre d'énergie du fait de la mise en ordre des anions ne serait pas directement responsable des réentrances.

Mots clés: conducteurs quasi-unidimensionnels; onde de densité de spin; chaleur spécifique; effet magnétocalorique; comportement multicritique; dépairage; paramètre d'ordre; réentrances quasi-one-dimensional conductors; spin density wave; specific heat; magnetocaloric effect; multicritical behaviour; pair-breaking; order parameter; reentrances

Domaines: Matière Condensée [cond-mat]; Supraconductivité [cond-mat.supr-con]

François Tsobnang. Étude des phases onde de densité de spin induites par le champ magnétique dans les conducteurs organiques quasi-unidimensionnels : rôle du désordre. Matière Condensée [cond-mat]. Université Paris Sud - Paris XI, 1991. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00002745⟩