Groupe Trois Axes
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Les thèmes de recherche du groupe sont centrés sur :

  • Les fermions lourds
  • Les supraconducteurs à haut Tc
  • Les multiferroiques

(appareils 1T, 2T, 3T1, 4F1, 4F2, G43)

Les membres du groupe 3 axes

 
#530 - Màj : 26/11/2015
Faits marquants scientifiques
08 septembre 2018
Lien avec leurs propriétés photovoltaïques et maitrise de la séparation e--trou
Les cellules solaires à base de pérovskites présentent de fort rendement car elles permettent d'élargir la fraction du spectre solaire qui peut être converti en électricité. Ces performances sont directement liées à leur structure cristalline bien particulière, dont les propriétés de vibrations ont été étudiées par diffusion de neutrons.
22 mai 2018
Les transitions de phase sont des phénomènes physiques bien connus, qui font partie de notre vie quotidienne : l’eau liquide gèle à 0°c, bout à 100 °C ; certains métaux comme l’étain (étain blanc et étain gris) changent de structure cristalline en fonction de la température...
22 février 2018
Magnetic skyrmions are topologically stable, vortex-like objects surrounded by chiral boundaries that separate a region of reversed magnetization from the surrounding magnetized material. They are closely related to nanoscopic chiral magnetic domain walls, which could be used as memory and logic elements for conventional and neuromorphic computing applications that go beyond Moore’s law.
11 septembre 2017
Neutron experiments conducted by the Institut Laue-Langevin (ILL) and CNRS researchers, and performed on the neutron time-of-flight spectrometer (IN5@ILL) and 2T triple axis spectrometer at the Laboratoire Léon Brillouin (LLB), provide a direct quantitative measurement of phonon lifetimes in polymeric cage molecules, giving a novel picture of thermal conductivity in complex materials.
01 juin 2017
La richesse de la structure électronique de certains matériaux, dits "à électrons fortement corrélés", leur confère de nombreuses propriétés de nature intrinsèquement quantique, telles que la supraconductivité, ou encore l'état d'isolant de Mott (localisation des électrons de conduction) ou de liquide de spin (état magnétique frustré) [1].
20 juin 2012
Comprendre l'origine des nouvelles supraconductivités est un enjeu majeur et incontournable pour le développement de ces matériaux et de leurs applications actuelles et futures. Antérieurs aux pnictures récemment découverts, les cuprates détiennent toujours le record de température pour la supraconductivité.
11 novembre 2010
Y. Li1, V. Balédent2, G. Yu3, N. Barišić1, K. Hradil3, R.A. Mole3, Y. Sidis2, P. Steffens4, X. Zhao1, P. Bourges2, M. Greven1
1 Department of Physics, Stanford University, Stanford, California 94305, USA2 Laboratoire Léon Brillouin (LLB), CEA-CNRS, CEA Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette, France3 Forschungsneutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz (FRM-II), TU München, D-85747 Garching,   Germany4 Institut Laue Langevin (ILL), 38042 Grenoble CEDEX 9, France Pour les physiciens de la matière condensée, comprendre l’origine de la supraconductivité à haute température critique (Tc), telle qu'elle est observée dans les oxydes de cuivre, demeure un défi majeur en ce début de XXIème siècle.
04 mars 2010
D. S. Inosov1, J. T. Park1, P. Bourges2, D. L. Sun1, Y. Sidis2, A. Schneidewind3,4, K. Hradil4,5, D.Haug1, C. T. Lin1, B. Keimer1, and V. Hinkov
1 Max-Planck-Institut für Festkörperforschung, Heisenbergstraße 1, 70569 Stuttgart, Germany2 Laboratoire Léon Brillouin, CEA-CNRS, CEA Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette, France3 Forschungsneutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz (FRM-II), TU München, D-85747 Garching, Germany A la grande surprise de la communauté scientifique, une supraconductivité à haute température critique (Tc > 50K) a été découverte en mars 2008 dans des composés à base de fer [1].
17 novembre 2008
Les chercheurs du LLB viennent de publier en 2008 plusieurs articles dans les prestigieuses revues Science [1-2] et Nature [3]. Ces résultats montrent toutes les potentialités des techniques de diffraction de neutrons à la pointe des études sur les nouveaux matériaux.
04 janvier 2008
(1,2) B. Toudic, P. Garcia, C. Odin, P. Rabiller, C. Ecolivet and E. Collet,
P. Bourges3, G.J. McIntyre4, M.D. Hollingsworth5, T. Breczewski6
1 Institut de Physique de Rennes, CNRS UMR 6251, Univ. Rennes 1, 35042 Rennes, France2 CNRS, UMR 6251, IPR, 263 Avenue du Général Leclerc, 35042 Rennes Cedex, France.3 Laboratoire Léon Brillouin, CEA-CNRS, CEA Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette, France4 Institut Laue-Langevin, 38042 Grenoble Cedex 9, France.5 Department of Chemistry, Kansas State University, Manhattan, KS 66506, USA.6 Facultad de Ciencias, Universidad del Pais Vasco, Apdo 644, Bilbao, Spain.
11 avril 2007
S. Petit, F. Moussa, M. Hennion et S. Pailhès (DRECAM/LLB CEA-Saclay)
L. Pinsard-Godard, Laboratoire de Chimie du Solide, Paris XI
A. Ivanov, ILL, BP 156 F-38042 Grenoble
Les multi-ferroïques sont des matériaux qui possèdent la particularité rare d’avoir un état fondamental à la fois magnétique et ferro-électrique [1].
19 mai 2006
B. Fauque1, Y. Sidis1, V. Hinkov2, S. Pailhès1,3, C.T. Lin2, X. Chaud4, Ph. Bourges1 1Laboratoire Léon Brillouin, CEA-CNRS, CEA-Saclay, 91191 Gif sur Yvette, France 2MPI fur Festkorperforschung, Heisenbergstr. 1, 70569 Stuttgart, Germany 3LNS, ETH Zurich and Paul Scherrer Institute, CH–5232 Villigen PSI, Switzerland 4CRETA / CNRS, 25 Avenue des Martyrs, BP 166 38042 Grenoble cedex 9, France.
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Thèses
5 sujets /LLB/G3A

Dernière mise à jour : 30-11-2020


 

Conductivité thermique dans les chaînes de spin 1D

SL-DRF-21-0384

Domaine de recherche : Interactions rayonnement-matière
Laboratoire d'accueil :

Laboratoire Léon Brillouin (LLB)

Groupe 3 Axes (G3A)

Saclay

Contact :

SYLVAIN PETIT

Loreynne PINSARD

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2021

Contact :

SYLVAIN PETIT
CEA - DRF/IRAMIS/LLB

01 69 08 60 39

Directeur de thèse :

Loreynne PINSARD
Université PARIS XI - ICMMO


Page perso : http://iramis.cea.fr/Phocea/Membres/Annuaire/index.php?uid=spetit

Labo : http://www-llb.cea.fr/NFMQ/

La miniaturisation et l’intégration de plus en plus poussée de l’électronique actuelle conduisent à une augmentation des problèmes de dissipation thermique. Une des solutions envisagées est l’utilisation de matériaux capables de conduire la chaleur vers un puits thermique, rapidement, et de façon unidirectionnelle, pour plus d’efficacité.



Dans ce contexte, l’utilisation de matériaux magnétiques de basse dimensionnalité se révèle une approche intéressante. Le transport de la chaleur par les excitations magnétiques, prédit dès 1936, a été mis en évidence dans les années 70 dans un grenat yttrium-fer ferrimagnétique (YIG). Dans ce cas, dans la phase magnétique ordonnée à basse température (T < 10K), la contribution magnétique au transport thermique est due aux ondes de spins classiques (ou magnons). La première signature d’un transport thermique magnétique à haute température (T > 50K) a été observée pour la première fois dans un composé quantique de basse dimensionnalité, KCuF3, dès 1975. Mais ce sont les composés Heisenberg antiferromagnétiques à une dimension (1D) et la découverte d’une conductivité thermique magnétique géante dans l’échelle de spins quantiques Sr14Cu24O41, qui ont vraiment déclenché le renouveau des recherches dans les systèmes magnétiques de basse dimensionnalité.



Dans ce contexte, ce projet de thèse s'intéresse en particulier aux oxydes de cuivre (ou cuprates) de la forme SrCuO2, Sr2CuO3, CaCuO2 et Ca2CuO3. Le but de ce projet est vde mieux comprendre les mécanismes qui gouvernent le transport thermique. Le projet comporte, en plus de la synthèse des échantillons, une série de caractérisation et d'analyse de la conductivité thermique ainsi que du spectre des excitations (réseau et magnétiques) par diffusion de neutrons.
Phase de Coulomb dans les réseaux hyperkagome de terre rare

SL-DRF-21-0383

Domaine de recherche : Interactions rayonnement-matière
Laboratoire d'accueil :

Laboratoire Léon Brillouin (LLB)

Groupe 3 Axes (G3A)

Saclay

Contact :

SYLVAIN PETIT

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2020

Contact :

SYLVAIN PETIT
CEA - DRF/IRAMIS/LLB

01 69 08 60 39

Directeur de thèse :

SYLVAIN PETIT
CEA - DRF/IRAMIS/LLB

01 69 08 60 39

Page perso : http://iramis.cea.fr/Phocea/Membres/Annuaire/index.php?uid=spetit

Labo : http://www-llb.cea.fr/NFMQ/

Au cours des dernières décennies, les recherches en physique du solide ont vu l’émergence d’une physique riche et nouvelle, dépassant le paradigme de Néel et transcendant les descriptions conventionnelles basées sur la théorie de Landau. Le magnétisme frustré a largement contribué à ces développements, grâce à de nouveaux concepts tels que la "phase de Coulomb", un état de matière extrêmement dégénéré mis au jour par la découverte de glace de spin dans des réseaux de pyrochlore de terres rares. Dans cette proposition de sujet de thèse, l’objectif est de poursuivre l’exploration et le développement de cette nouvelle physique, par l’étude de réseaux hyperkagomé de terres rares.



Fragmentation dans les systèmes frustrés

SL-DRF-21-0381

Domaine de recherche : Physique du solide, surfaces et interfaces
Laboratoire d'accueil :

Laboratoire Léon Brillouin (LLB)

Groupe 3 Axes (G3A)

Saclay

Contact :

SYLVAIN PETIT

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2021

Contact :

SYLVAIN PETIT
CEA - DRF/IRAMIS/LLB

01 69 08 60 39

Directeur de thèse :

SYLVAIN PETIT
CEA - DRF/IRAMIS/LLB

01 69 08 60 39

Page perso : http://iramis.cea.fr/Phocea/Membres/Annuaire/index.php?uid=spetit

Labo : http://iramis.cea.fr/llb/nfmq/

Ces dernières années, l'étude des liquides de spin suscite un vif intérêt en physique de la matière condensée. Ces nouveaux états quantiques de la matière sont en effet décrits à l'aide de champs de jauge émergents et présentent une intrication quantique à grande échelle. L'état glace de spin, par exemple, ne présente pas de brisure spontanée de symétrie, mais est néanmoins organisé localement. La règle qui décrit cette organisation est une loi de conservation locale et s'interprète comme un champ de jauge émergent.



On cherche ici à décrire les situations où apparaissent des défauts à cette règle, c'est à dire, dans le langage du champ de jauge, des "charges", aussi appelées monopoles. Ces descriptions sont basées sur une décomposition de Helmoltz du champ, d'où le terme de "fragmentation" magnétique.



Ce projet propose une approche numérique du problème, à l'aide d'une simulation directe des équations du mouvement au niveau des spins, en tenant compte de termes sources de ces monopoles. Ces simulations sont en outre basées sur un échantillonnage Monte-Carlo de l'espace des phases, un travail complexe dans le cadre de systèmes dits frustrés comme les glaces de spin. L'enjeu est donc de mettre au point un double numérique, au plus près des expériences menées par ailleurs sur ces systèmes et de proposer une interprétation en termes de fragmentation. Ces simulations se doivent aussi d'être prédictives, afin de dresser le portrait-robot des phases en présence ainsi que de leurs spectres d'excitation.

Glace de spin couplée à un bain de phonons

SL-DRF-21-0382

Domaine de recherche : Physique du solide, surfaces et interfaces
Laboratoire d'accueil :

Laboratoire Léon Brillouin (LLB)

Groupe 3 Axes (G3A)

Saclay

Contact :

SYLVAIN PETIT

Date souhaitée pour le début de la thèse :

Contact :

SYLVAIN PETIT
CEA - DRF/IRAMIS/LLB

01 69 08 60 39

Directeur de thèse :

SYLVAIN PETIT
CEA - DRF/IRAMIS/LLB

01 69 08 60 39

Page perso : http://iramis.cea.fr/Phocea/Membres/Annuaire/index.php?uid=spetit

Labo : http://iramis.cea.fr/llb/nfmq/

Ces dernières années, l'étude des liquides de spin suscite un vif intérêt en physique de la matière condensée. Ces nouveaux états quantiques de la matière sont en effet décrits à l'aide de champs de jauge émergents et présentent une intrication quantique à grande échelle. L'état glace de spin, par exemple, ne présente pas de brisure spontanée de symétrie, mais est néanmoins organisé localement. La règle qui décrit cette organisation est une loi de conservation locale et s'interprète comme un champ de jauge émergent.



On cherche ici à décrire les situations où par le biais du couplage magnéto-élastique, les mouvements de point zéro des atomes induisent des fluctuations magnétiques. De ce fait, le champ de jauge fluctue dans le temps, ce qui donne naissance à un champ électrique en plus du champ magnétique. Cette phase nouvelle est appelée glace de spin quantique.



Ce projet propose une approche numérique du problème, à l'aide d'une simulation directe des équations du mouvement au niveau des spins, en tenant compte d'une force aléatoire susceptible de faire changer l'état de spin localement et donc d'induire ces fluctuations. Ces simulations sont en outre basées sur un échantillonnage Monte-Carlo de l'espace des phases, un travail complexe dans le cadre de systèmes dits frustrés comme les glaces de spin. L'enjeu est de mettre au point un outil numérique capable de prédire la stabilité des phases en présence, de proposer une interprétation en termes de champs émergents et de caractériser le spectre des excitations. On s'attachera à rester au plus près des expériences menées par ailleurs au laboratoire, sur des systèmes modèles (pyrochlore et grenats de terre rare) où l'on pense que ces fluctuations sont à l'œuvre.
Mauvais métal et phonons mous dans les composés para-électriques quantiques

SL-DRF-21-0238

Domaine de recherche : Physique du solide, surfaces et interfaces
Laboratoire d'accueil :

Laboratoire Léon Brillouin (LLB)

Groupe 3 Axes (G3A)

Saclay

Contact :

Philippe Bourges

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-09-2021

Contact :

Philippe Bourges
CEA - DRF/IRAMIS/LLB/NFMQ

0169086831

Directeur de thèse :

Philippe Bourges
CEA - DRF/IRAMIS/LLB/NFMQ

0169086831

Page perso : http://iramis.cea.fr/Pisp/113/philippe.bourges.html

Labo : http://www-llb.cea.fr/NFMQ/

Voir aussi : https://www.lpem.espci.fr/spip.php?article72

Le composé SrTiO3 dopé est un mauvais métal où la résistivité ne sature pas à haute température quand le libre parcours moyen devient de l’ordre de la distance interatomique. Nos mesures préliminaires de diffusion de neutrons montrent que la proximité de la phase ferroélectrique, correspondant à un état para-électrique quantique, joue un rôle essentiel dans l’augmentation de la masse des porteurs (C. Collignon, Ph. Bourges, B. Fauqué et K. Behnia, Phys. Rev. X 10, 031025 (2020)). D’autre part, la proximité de cette instabilité structurale (associée à un phonon mou dont l’énergie diminue anormalement quand on refroidit) favoriserait la supraconductivité dans SrTiO3 à faible dopage bien que ces deux types d’ordre n’aient a priori rien en commun.



Motivés par ces travaux, nous proposons un sujet de thèse qui s’intéressera à l’étude de l’effet du dopage électronique dans des systèmes para-électriques quantiques. On s’intéressera à l’évolution de la structure électronique (par des mesures de transports électrique et thermoélectrique) et en parallèle à la structure cristalline ainsi qu’à la dynamique associée (spectre des phonons par des mesures de diffusion de neutrons). L’étude s’intéressera dans un premier temps au cas du composé SrTiO3 dopé (La, Nb, réduction en oxygène) puis aux composés KTaO3 et PbTe dopés. L’ensemble de ces travaux permettront de comprendre la nature des nouveaux états électronique de la matière qui apparaissent dans les matériaux para-électriques quantiques dopés.
Stages
Images
Supraconducteurs à haut Tc
Les 3 axes
Quand propriétés magnétiques et électriques se rencontrent : les matériaux multi-ferroïques
Quand propriétés magnétiques et électriques se rencontrent : les matériaux multi-ferroïques
Degrés de libertés cachés dans des cristaux apériodiques.
Degrés de libertés cachés dans des cristaux apériodiques.
Observation dans les supraconducteurs à haute température critique d\'un état électronique présentant des propriétés analogues à celles des cristaux liquides.
Observation dans les supraconducteurs à haute température critique d\'un état électronique présentant des propriétés analogues à celles des cristaux liquides.
Ordre magnétique dans la phase pseudo-gap des supra à haut Tc
Ordre magnétique dans la phase pseudo-gap des supra à haut Tc
Ordre magnétique dans la phase pseudo-gap des supra à haut Tc
La diffraction de neutrons, à la pointe des recherches actuelles sur les matériaux
La diffraction de neutrons, à la pointe des recherches actuelles sur les matériaux
La diffraction de neutrons, à la pointe des recherches actuelles sur les matériaux
La diffraction de neutrons, à la pointe des recherches actuelles sur les matériaux
Fluctuations antiferromagnétiques dans les pnictures de Fe et supraconductivité à haute température
Fluctuations antiferromagnétiques dans les pnictures de Fe et supraconductivité à haute température
Unusual magnetic order in the pseudogap region of the superconductor HgBa2CuO4+δ
Magnetoelectric coupling in BiFeO3 single cristals and thin films
Electronic liquid crystal state in high temperature superconductor YBa2Cu3O6.45
Hidden degrees of freedom in aperiodic crystals.
De nouvelles excitations magnétiques révèlent la phase cachée des supraconducteurs à haute température critique
Nouveau pas vers la recherche de l\'origine de la supraconductivité HTc : exploration du diagramme de phase et observation de modes d\'excitation magnétique dans les cuprates
Nouveau pas vers la recherche de l\'origine de la supraconductivité HTc : exploration du diagramme de phase et observation de modes d\'excitation magnétique dans les cuprates
Nouveau pas vers la recherche de l\'origine de la supraconductivité HTc : exploration du diagramme de phase et observation de modes d\'excitation magnétique dans les cuprates
Groupe Trois Axes
Similarité des propriétés structurales et magnétiques de composés iridates et de supraconducteurs haut Tc à base de cuivre
Similarité des propriétés structurales et magnétiques de composés iridates et de supraconducteurs haut Tc à base de cuivre
Neutrons provide a novel picture of thermal conductivity in complex materials.
Magnetic antiskyrmions above room temperature in tetragonal Heusler materials.
La diffusion de neutrons révèle une nouvelle classe de transitions entre phases topologiques
La diffusion de neutrons révèle une nouvelle classe de transitions entre phases topologiques
La diffusion de neutrons révèle une nouvelle classe de transitions entre phases topologiques
Étude par diffusion de neutrons des propriétés élastiques des pérovskites hybrides halogénées
Étude par diffusion de neutrons des propriétés élastiques des pérovskites hybrides halogénées

 

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