Résultats dans la cellule Bridgman

Échantillon #1

Le premier échantillon testé dans la cellule Bridgman a été synthétisé au laboratoire par Gérard Lapertot. Le résultat brut de la résistivité mesurée en fonction de la température pour quelques dié- rentes pressions est représenté sur la gure 4.8a. La résistivité varie de façon très graduelle en échelle logarithmique, de l'ordre de la demi décade par Gigapascal. Une analyse classique de type Arrhenius est donnée dans la gure 4.8b. Après avoir eectué des régressions sur cette courbe, le gap est extrait et représenté en insert. Il semble qu'il se ferme aux alentours de 6 GPa. L'énergie locale d'activation a aussi été calculée et tracée sur la gure 4.8c. À faible pression, (0.1 GPa), la dérivée locale montre clai- rement la présence des deux gaps attendus et qui avaient été mis en évidence de cette façon par Gabani et al[Gabani et al., 2003] mais rapidement, il devient impossible de distinguer quelque maximum local qui soit. Tant bien que mal, nous pouvons suivre ces deux maximums sous pression, et donner

Chapitre 4- Étude de la transition isolant-métal de SmB6

Fig. 4.8 : Résultats obtenus par mesure de résistivité sur l'échantillon #1 dans la cellule Bridgman. (a) Don- nées brutes de résistivité en fonction de la température pour quelques pressions 0.1, 3.4, 4.3, 5.2, 6.2, 6.6 et 7.2 GPa ; (b) tracé d'Arrhenius et évolution correspondante du gap ; (c) Énergie locale d'activation (dérivée) ; (d) Estimation de l'évolution du gap en fonction de la pression déduit de la dérivée locale.

une estimation de leur devenir. Les estimations de Eg et Ed sont ainsi reportées dans la gure 4.8d.

Au delà de 4 GPa environ, les symboles ont été vidés parce que la détermination des maximums lo- caux devient douteuse. Ceci correspond certainement au fait qu'entre 5 et 6 GPa, le composé apparaît métallique à basse température tout en continuant à présenter une forte augmentation de la résistivité par rapport à la température ambiante.

Quoi qu'il en soit, la fermeture si tardive du gap nous avait laissé imaginer que cet échantillon n'était pas assez bon. Il est amusant de noter que c'est au moins le troisième résultat à notre connaissance où le gap se ferme très tardivement mais dont les résultats n'ont jamais été publiés[Gabani, 2006, Chiao et al., 1999]. Nous reparlerons de cet échantillon plus tard. Voyons désormais le deuxième échantillon mesuré dans la cellule Bridgman.

Échantillon #2

Il s'agit d'un échantillon donné par le groupe de Karol Flachbart qui avait été synthétisé par Konovalova. D'après notre caractérisation, le gros monocristal dont cet échantillon est extrait a un énorme rapport de résistivité résiduel (de l'ordre de 105_{) et le petit morceau qui a été extrait a au}

4.5. Résultats

Fig. 4.9 : Résultats obtenus par mesure de résistivité sur l'échantillon 2 dans la cellule Bridgman. (a) Données brutes de résistivité en fonction de la température pour quelques pressions : 0, 1.4, 2.6, 3.5, 3.9, 4.3 et 4.5 GPa ; (b) tracé d'Arrhenius et évolution correspondante du gap dans la phase isolante ; (c) Énergie locale d'activation (dérivée) pour les mêmes pressions qu'en (a) ; (d) Estimation de l'évolution du gap en fonction de la pression déduit de la dérivée locale.

moins un rapport de l'ordre de 104_.

Les résultats bruts de mesure de résistivité en fonction de la température et pour des pressions crois- santes sont représentées sur la gure 4.9a. Eectivement pour cet échantillon qui est réputé meilleur, la diérence dans la mesure est impressionnante puisque le composé devient métallique dès 4 GPa conformément à ce qui est plus ou moins communément admis d'après la littérature[Beille et al., 1983, Moshchalkov et al., 1985, Cooley et al., 1995a, Gabani et al., 2003]. La résistivité résiduelle varie de façon très brusque par rapport au premier échantillon (plus de trois ordres de grandeur en 4 kbar). Les données sont traitées an d'obtenir, une évaluation du gap en fonction de la pression. Le graphique de type Arrhenius est représenté sur la gure 4.9b (le gap est extrait et donné en insert) et la dérivée locale est tracée sur la gure 4.9c. Les maximums locaux sont beaucoup mieux dénis que pour le précédent échantillon. Conformément à l'analyse faite par Gabani, sur un échantillon très similaire, deux gaps sont observés à basse pression, puis vers 3 GPa, les deux gaps fusionnent en un seul qui prend la position du petit gap, comme si l'état localisé se collait à la bande de valence. L'évo- lution du gap est représentée sur la gure 4.9d. Dans tous les cas, le gap se ferme très brusquement aux alentours de 4 GPa, alors que pour la précédente mesure, non seulement le gap ne se fermait pas rapidement, mais il fallait attendre des pressions bien plus grandes.

Chapitre 4- Étude de la transition isolant-métal de SmB6

Certes, nos deux échantillons étaient à la base très diérents, et leur diérence intrinsèque pourrait peut être expliquer à elle seule, les diérences obtenues dans ces deux études. Mais les résultats non publiés de Slavomir Gabani eectués sur deux échantillons similaires donnant aussi des résultats très diérents nous laissent croire que les conditions de mesure sous pression ne sont peut être pas si bien contrôlées. Dans tous les cas, nous avons voulu mesurer ce même échantillon numéro deux qui a un rapport de résistivité raisonnable dans une cellule à enclume diamant, c'est à dire dans les mêmes conditions de mesure que les conditions de mesure de chaleur spécique présentées au chapitre 2.