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Paris-Saclay
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Univ. Paris-Saclay

Sujet de stage / Master 2 Internship

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Diagrammes de phases magnétiques de réseaux de spins Ising dans des grenats de terre-rares

Spécialité : PHYSIQUE / Physique de la matière condensée

Contact : Damay Françoise,
e-Mail : francoise.damay@cea.fr,   Tel : +33 1 69 08 49 54 / 62 29
Laboratoire : LLB/NFMQ

Stage pouvant se poursuivre en thèse : Oui
Durée du stage : 0-6 mois
Date limite de constitution de dossier : 29/04/2022

Résumé :
L'objectif du stage est de déterminer le diagramme de phase magnétique (H,T) à basse température et de déterminer la nature des phases induites par le champ dans le Dy3Ga5O12 et de les comparer avec les données existantes.

Sujet détaillé :
L'étude des transitions de phase quantiques a constitué un axe majeur des travaux théoriques et expérimentaux en matière condensée. Le modèle d'Ising en champ transverse est un exemple bien connu de telles transitions quantiques, avec, au point critique, un changement qualitatif de la nature de la fonction d'onde quantique de l'état fondamental. De belles réalisations expérimentales peuvent être trouvées dans les matériaux magnétiques, où les spins sont caractérisés par une forte anisotropie d'axe facile.

C'est en particulier le cas des grenats d'aluminium tels que le Dy3Al5O12, le caractère d'Ising provenant de la forte anisotropie des terres rares. De manière frappante, dans ce matériau, la direction de l'axe facile n'est pas globale, mais diffère sur des sites symétriquement équivalents. Un tel composé peut donc servir de système modèle pour mieux comprendre les transitions induites par le champ magnétique. Nous souhaitons ici étudier un autre grenat de dysprosium, Dy3Ga5O12, dont l'originalité repose sur le fait que l'anisotropie magnétique s'écarte de l'image d'Ising forte et devient planaire. Nous envisageons de déterminer le diagramme de phase magnétique (H,T) à basse température et de déterminer la nature des phases induites par le champ. Ce travail comprendra l'analyse des données de diffraction des neutrons et les calculs du diagramme de phase magnétique.
Mots clés :

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