Depuis la découverte de d’une supraconductivité triplet dans le compose Sr2RuO4 en 1994, les ruthénates monocouches ont suscité un intérêt constant et ont fait l’objet d’un grand nombre d’expériences utilisant les techniques de diffraction et de diffusion inélastique de neutrons. Dans le composé Sr2RuO4, le rôle joué par les propriétés magnétiques dans l’apparition de la supraconductivité triplet à 1.5 K demeure un problème central. Le spectre des excitations magnétiques est dominé par des fluctuations incommensurables. Une substitution de quelques pourcents d’impuretés non magnétiques de titane suffit à stabiliser une onde de densité de spin incommensurable. Même si le système ne se trouve pas proche d’une instabilité ferromagnétique, comme cela avait été suggéré pour expliquer la supraconductivité triplet par analogie avec l’He3 superfluide, il n’en demeure pas moins que des fluctuations pseudo-ferromagnétiques de faible intensité ont pu être observées par diffusion inélastique de neutrons polarisés. L’intérêt pour les ruthénates monocouches ne se limite pas à la supraconductivité triplet. Les substitutions sur le site du Sr permettent d’ouvrir un diagramme de phases complexe. En particulier avec la série des composés séries Ca2-xSrxRuO4, on peut passer de l’isolant antiferromagnétique Ca2RuO4 au métal paramagnétique Sr2RuO4 (supraconducteur à 1.5 K). Dans le diagramme de phase des composés Ca2-xSrxRuO4, les propriétés électroniques, magnétiques et structurales sont fortement couplées. La compétition entre différents types d’instabilité magnétiques se manifeste à travers de nombreuses propriétés inhabituelles : pour un taux de substitution Ca/Sr de 10 à 25 %, une transition méta-magnétique est observée (tout comme dans le composé bicouche Sr3Ru2O7). La balance entre des fluctuations incommensurables et des fluctuations ferromagnétiques semble déterminer la physique des ces composés.
Laboratoire Léon Brillouin