Transport studies in the magnetic heavy fermions UCoGe and YbRh2Si2

Etude des fermions lourds magnétiques UCoGe et YbRh2Si2 par mesures de transport

Mathieu Taupin (1)

1 SPSMS - UMR 9001 - Service de Physique Statistique, Magnétisme et Supraconductivité

Thermal conductivity measurements have been performed at low temperatures and under field in the superconducting ferromagnet UCoGe and in the weak antiferromagnet YbRh2Si2. In both systems, the magnetic fluctuations have an important role in their properties, and it appeared that they contribute as a heat channel, seen by thermal conductivity at low temperatures. In UCoGe, the extra contribution due to the magnetic fluctuations have the same field dependence as the one measured by NMR, and, unexpectedly, a new heat channel appears at very low temperatures. Furthermore, thermal conductivity measurements in the superconducting state have confirmed the multigap superconductivity of UCoGe. XMCD measurements have also been performed in UCoGe. The electronic states are very sensitive to the magnetic field, which gives another evidence for its small Fermi energy. In YbRh2Si2, the very low temperature thermal conductivity measurements have shown that an extra contribution appears at very low temperature, which avoids to conclude definitively about the violation or the validation of the Wiedemann-Franz law at the quantum critical point, even if the results can be interpreted supposing its validation.

Les mesures de conduction thermique ont été effectuées à basses températures dans le supraconducteur ferromagnétique UCoGe et dans le composé faiblement antiferromagnétique YbRh2Si2. Les fluctuations magnétiques sont un élément important dans les propriétés de deux composés, et sont responsables d'un canal de chaleur à basses températures. Dans UCoGe, la contribution supplémentaire causée par les fluctuations magnétiques a la même dépendance en champ magnétique que celles vues par RMN. Étonnamment, un nouveau canal de chaleur apparaît à très basses températures. Les mesures dans l'état supraconducteur ont confirmé le caractère multigap de UCoGe. Des mesures de XMCD ont également faites dans UCoGe. Elles ont montré que les états électroniques sont très sensibles au champ magnétique, ce qui donne une nouvelle preuve de sa petite énergie de Fermi. Dans YbRh2Si2, les fluctuations magnétiques sont suspectées d'être responsables d'un canal de chaleur visible à très basses températures, empêchant de pouvoir conclure sur la violation ou la validité de la loi de Wiedemann-Franz au niveau du point critique quantique. Cependant, les résultats peuvent être interprétés sans avoir recours à sa violation.

Mots clés: Unconventionnal superconductivity; Ferromagnetism; Thermal conductivity; Very low temperature; UCoGe; YbRh2Si2

Mots clés: Supraconductivité non conventionnelle; Magnétisme; Conduction thermique; Très basse température; UCoGe; YbRh2Si2

Domaines: Physique [physics]; Supraconductivité [cond-mat.supr-con]

Mathieu Taupin. Etude des fermions lourds magnétiques UCoGe et YbRh2Si2 par mesures de transport. Physique [physics]. Université de Grenoble, 2013. Français. ⟨NNT : 2013GRENY054⟩. ⟨tel-01499923⟩