Trente ans après leur découverte les cuprates supraconducteurs demeurent un mystère. Ces matériaux présentent un diagramme de phase complexe, avec au-dessus du dôme supraconducteur, une mystérieuse phase de pseudo-gap. La caractérisation de cette phase est considérée comme la clé dans la compréhension de la supraconductivité à haute température. Parmi plusieurs observations expérimentales, la diffusion de neutrons polarisés a permis de mettre en évidence un nouvel ordre magnétique dans quatre familles de cuprates. Cet ordre se développe en dessous d’une température comparable à celle d’apparition du pseudo-gap. Il préserve l’invariance par translation, il s’agit d’un ordre (antiferro)magnétique à q=0, et il brise la symétrie par renversement du temps. Ces observations sont compatibles avec un modèle de boucles de courant, qui induisent des moments magnétiques orbitaux. Le présent travail de thèse vise à déterminer le facteur de structure magnétique, en d’autres termes, le motif magnétique responsable de la diffusion de neutrons. L’étude de l’orientation du moment magnétique permet également d’affiner notre modélisation. Enfin, nous nous intéressons particulièrement à l’évolution de cet ordre à l’approche du dopage optimal, là où la phase de pseudo-gap tend à disparaître.
Laboratoire Léon Brillouin