THÈSE
THÈSE
En vue de l’obtention du
DOCTORAT DE L’UNIVERSITÉ DE TOULOUSE
Délivré par : l’Université Toulouse 3 Paul Sabatier (UT3 Paul Sabatier)
Présentée et soutenue le 21 Février 2014 par :
Sven Badoux
Propriétés de l’état normal des cuprates sous-dopés sous champ magnétique intense
JURY
Kamran BEHNIA Directeur de recherche Président du jury Thierry KLEIN Professeur des Universités Rapporteur Kees VAN DER BEEK Directeur de recherche Rapporteur David GUERY-ODELIN Professeur des Universités Examinateur David VIGNOLLES Professeur des Universités Directeur de Thèse Cyril PROUST Directeur de recherche Co-Directeur de Thèse
École doctorale et spécialité :
SDM : Physique de la matière - CO090 Unité de Recherche :
Laboratoire National des Champs Magnétiques Intenses (UPR 3228) Directeur(s) de Thèse :
David VIGNOLLES et Cyril PROUST Rapporteurs :
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✺✳✹ ❈♦♠♣❛+❛✐,♦♥ ❞❡, ❡✛❡&, ❞❡ ❧❛ ♣+❡,,✐♦♥ ,✉+ ❧❡, ❞✐✛6+❡♥&, 6❝❤❛♥&✐❧❧♦♥, ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✶✷✻
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-.✉❞✐- ❞❡✉① ❢❛♠✐❧❧❡1 ❞✬-❝❤❛♥.✐❧❧♦♥1✱ ❧❡1 ❝♦♠♣♦1-1 ❜❛1❡ ❞✬②..2✐✉♠ ✭❨❇❈❖✮ ❡. ❝❡✉① ❜❛1❡ ❞❡ ♠❡2❝✉2❡ ✭❍❣✶✷✵✶✮✳ ◆♦✉1 ❛✈♦♥1 ❛✐♥1✐ .❡♥.- ❞✬❛♣♣♦2.❡2 ❞❡1 -❧-♠❡♥.1 ♥♦✉✈❡❛✉① ♣❡2♠❡..❛♥. ✉♥❡ ♠❡✐❧❧❡✉2❡ ❝♦♠♣2-❤❡♥1✐♦♥ ❞❡ ❝❡..❡ ♣❤❛1❡ ♣1❡✉❞♦❣❛♣✳ ▲❡1 .2♦✐1 ♣2❡♠✐❡21 ❝❤❛♣✐.2❡1 ❞❡ ❝❡..❡ .❤H1❡ 1❡2♦♥. ❝♦♥1❛❝2-1 ❧✬✐♥.2♦❞✉❝.✐♦♥ ❞❡1 .❤-♦2✐❡1✱ ❧✬-.❛. ❞❡ ❧✬❛2. ❡. ❛✉① ♠-.❤♦❞❡1 ❡①♣-2✐♠❡♥.❛❧❡1 ✉.✐❧✐1-❡1 ❞❛♥1 ❝❡..❡ .❤H1❡✳ ❉❛♥1 ❧❡ ♣2❡♠✐❡2 ❝❤❛♣✐.2❡✱ ❥✬❛❜♦2❞❡2❛✐ ❧❡1 ♥♦.✐♦♥1 ❞❡ 1✉2❢❛❝❡ ❞❡ ❋❡2♠✐ ❡. ❞❡ ❧✐/✉✐❞❡ ❞❡ ❋❡2♠✐ ❞❛♥1 ❧❡ ❜✉. ❞✬✐♥.2♦❞✉✐2❡ ❧❡ ❢♦2♠❛❧✐1♠❡ ❞❡ ▲✐❢1❤✐.③✲❑♦1❡✈✐❝❤ ❞❡1 ♦1❝✐❧❧❛.✐♦♥1 /✉❛♥.✐/✉❡1✳ ▲❡ ❝❤❛♣✐.2❡ ✷ 1❡2❛ ❝♦♥1❛❝2- ✉♥❡ ♣2-1❡♥.❛.✐♦♥ ❣-♥-2❛❧❡ ❞❡ ❧❛ ❢❛♠✐❧❧❡ ❞❡1 ❝✉♣2❛.❡1 ♣❡2♠❡.✲ .❛♥. ❞❡ 2❡♣❧❛❝❡2 ❝❡..❡ .❤H1❡ ❞❛♥1 1♦♥ ❝♦♥.❡①.❡✳ ❈❡ ❝❤❛♣✐.2❡ ♣❡2♠❡..2❛ -❣❛❧❡♠❡♥. ❞❡ ❞-.❛✐❧❧❡2 ❧❡ ❞✐❛❣2❛♠♠❡ ❞❡ ♣❤❛1❡ ❞❡ ❝❡1 ♠❛.-2✐❛✉①✳ ▲❡ ❝❤❛♣✐.2❡ ✸ ♣2-1❡♥.❡ ❧❡1 .❡❝❤♥✐/✉❡1 ❡①♣-2✐♠❡♥.❛❧❡1✳ ❉❛♥1 ❝❡ ❝❤❛♣✐.2❡ 1❡2♦♥. ♣2-1❡♥.-❡1 ❧❡1 .❡❝❤♥✐/✉❡1 ♣❡2♠❡..❛♥. ❞❡ 2-❛❧✐1❡2 ❞❡1 ♠❡1✉2❡1 ❡♥ ❝❤❛♠♣ ♣✉❧1- ❡. ❜❛11❡ .❡♠♣-2❛.✉2❡✳ ▲❡1 ❞-✈❡❧♦♣♣❡♠❡♥.1 .❡❝❤♥✐/✉❡1 2-❛❧✐1-1 1✉2 ❧❛ ❝❡❧❧✉❧❡ ❞❡ ♣2❡11✐♦♥ 1❡2♦♥. -❣❛❧❡♠❡♥. ♠✐1 ❡♥ ❛✈❛♥.✳ ▲❡1 ❝❤❛♣✐.2❡1 1✉✐✈❛♥.1 1♦♥. ❝♦♥1❛❝2-1 ❛✉① 2-1✉❧.❛.1 ❡①♣-2✐♠❡♥.❛✉① ♦❜.❡♥✉1 ❛✉ ❝♦✉21 ❞❡ ❝❡..❡ .❤H1❡✳ ▲❡ ❝❤❛♣✐.2❡ ✹ ♣2-1❡♥.❡ ❧❡1 ♠❡1✉2❡1 /✉✐ ♦♥. ♠✐1 ❡♥ -✈✐❞❡♥❝❡ ✉♥❡ ♥♦✉✈❡❧❧❡ ❢2-/✉❡♥❝❡ ❞❛♥1 ❧❡ 1♣❡❝.2❡ ♦1❝✐❧❧❛.♦✐2❡ ❞❡ ❨❇❈❖✳ ❈❡❝✐ ♥♦✉1 ❝♦♥❞✉✐2❛ ❝♦♥1✐❞-2❡2 ❞✐✛-2❡♥.1 1❝-♥❛2✐♦1 ♣♦11✐❜❧❡1 ♣❡2♠❡..❛♥. ❞✬❡①♣❧✐/✉❡2 ❧❛ ♣2-1❡♥❝❡ ❞✬✉♥❡ .❡❧❧❡ ❢2-/✉❡♥❝❡✳ ❈♦♥1✐❞-2❛♥. /✉❡ ❝❡..❡ ♥♦✉✈❡❧❧❡ ❢2-/✉❡♥❝❡ ♣2♦✈✐❡♥. ❞✬✉♥❡ ♣♦❝❤❡ ❞❡ .2♦✉1✱ ♥♦✉1 ♠♦♥.2❡2♦♥1 /✉✬❡❧❧❡ ♣❡2♠❡. ❞✬❡①♣❧✐/✉❡2 ❝❡2.❛✐♥❡1 ♣2♦♣2✐-.-1 ❞❡1 ♠❡1✉2❡1 ❞❡ .2❛♥1♣♦2. ❞❡ ❨❇❈❖✳ ❊♥✜♥✱ ❞❡1 1✐♠✉❧❛.✐♦♥1 ♥✉♠-2✐/✉❡1 ♦♥. -.- 2-❛❧✐1-❡1 ❞❛♥1 ❧❡ ❜✉. ❞✬♦❜.❡♥✐2 ✉♥❡ ❙❋ ❡♥ ❛❝❝♦2❞ ❛✈❡❝ ❧❡1 ❞♦♥♥-❡1 ❡①♣-2✐♠❡♥.❛❧❡1 ❡♥ 2❡❝♦♥1.2✉✐1❛♥. ❧❛ ❙❋ ✐♥✐.✐❛❧❡ ♣❛2 ✉♥ ♦2❞2❡ ❞❡ ❝❤❛2❣❡ ❜✐✲❛①✐❛❧✳ ▲❡ ❝❤❛♣✐.2❡ ✺ ♣2-1❡♥.❡ ❧❡1 ♠❡1✉2❡1 ❞❡ ❨❇❈❖ 1♦✉1 ♣2❡11✐♦♥ ❡. ❝❤❛♠♣ ♣✉❧1-✳ ▲❡1 ❞✐✛-2❡♥.❡1 ♠❡1✉2❡1 2-❛❧✐1-❡1 ❣2U❝❡ ❧❛ ❝❡❧❧✉❧❡ ❞❡ ♣2❡11✐♦♥ 1❡2♦♥. ❞-.❛✐❧❧-❡1 ❞❛♥1 ❝❡ ❝❤❛♣✐.2❡✳ ❉❡ ❧ ✱ ♥♦✉1 .❡♥.❡2♦♥1 ❞❡ ❞♦♥♥❡2 ✉♥❡ ❡①♣❧✐❝❛.✐♦♥ ❛✉① ❡✛❡.1 ❞❡ ❧❛ ♣2❡11✐♦♥ 1✉2 ❨❇❈❖✳ ▲❡ ❝❤❛♣✐.2❡✻♣2-1❡♥.❡ ❞❡1 ♠❡1✉2❡1 ❞❡ .2❛♥1♣♦2. ❡♥ ❝❤❛♠♣ ♣✉❧1- ❞❛♥1 ❧❡ ❝♦♠♣♦1- ❍❣✶✷✵✶✳ ❈❡ ♠❛.-2✐❛✉ ♣2-1❡♥.❡ ✉♥ ❣2❛♥❞ ✐♥.-2W. ❛✉ ✈✉ ❞❡ 1❛ 1.2✉❝.✉2❡ ❝2✐1.❛❧❧♦❣2❛♣❤✐/✉❡ .2H1 1✐♠♣❧❡✱ ❞❡ 1❛ ❤❛✉.❡ .❡♠♣-2❛.✉2❡ ❝2✐.✐/✉❡ ❡. ❞❡ 1♦♥ ❢❛✐❜❧❡ ❞-1♦2❞2❡✳ ❏❡ ♣2-1❡♥.❡2❛✐ ❧❡1 ♠❡1✉2❡1 ❞❡ ♠❛❣♥-.♦2-1✐1✲ .❛♥❝❡ /✉✐ ♦♥. ♣❡2♠✐1 ❞❡ ♠❡..2❡ ❡♥ -✈✐❞❡♥❝❡ ♣♦✉2 ❧❛ ♣2❡♠✐H2❡ ❢♦✐1 ❞❡1 ♦1❝✐❧❧❛.✐♦♥1 /✉❛♥.✐/✉❡1 ❞❛♥1 ❝❡ ❝♦♠♣♦1-✳ ❈❡1 ♦1❝✐❧❧❛.✐♦♥1 1♦♥. 1✐♠✐❧❛✐2❡1 ❝❡❧❧❡ ♦❜1❡2✈-❡1 ❞❛♥1 ❨❇❈❖ ♣❡2♠❡..❛♥. ❞❡ ♠❡..2❡ ❡♥ -✈✐❞❡♥❝❡ ❧❡ ❝❛2❛❝.H2❡ ✉♥✐✈❡21❡❧ ❞❡ ❧❛ 2❡❝♦♥1.2✉❝.✐♦♥ ❞❡ ❧❛ 1✉2❢❛❝❡ ❞❡ ❋❡2♠✐ ❞❛♥1 ❧❡1 ❝✉♣2❛.❡1✳
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