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Accueil du site > Cobaltites et Misfits ou comment de simples plans de cobalt engendrent-ils des propriétés aussi étonnantes ?

Proposition de stage 2007-2008

MASTER 2ème année

Laboratoire : Laboratoire de Physique des Solides

Directeur du laboratoire : Jean-Paul Pouget

Adresse : UMR 8502 Université Paris Sud, Bât. 510 - 91405 Orsay

Responsable(s) du stage : Julien Bobroff

Téléphone : 01 69 15 53 36

e-mail : bobroff@lps.u-psud.fr

Titre du sujet proposé :

Cobaltites et Misfits, ou comment de simples plans de cobalt engendrent-ils des propriétés aussi étonnantes ?

Ces dernières années, la physique de la matière condensée a vécu une véritable révolution avec la découverte de matériaux où de fortes corrélations électroniques induisent des états fondamentaux nouveaux et originaux : supraconductivité à haute TC, états conducteurs aux propriétés exotiques, points critiques quantiques, liquides de spin… Dans notre groupe, nous étudions par des techniques locales comme la RMN et la μSR les propriétés électroniques et magnétiques de ces matériaux.

Ce stage portera en particulier sur l’étude de nouveaux systèmes planaires de fermions fortement corrélés : les cobaltites et leurs cousins les misfits. Ces matériaux possèdent des plans triangulaires de Cobalt et présentent des propriétés électroniques très curieuses : lorsqu’ils contiennent peu de porteurs, ce sont des métaux très corrélés et magnétiques, qui présentent des pouvoirs thermoélectriques aux valeurs records, prometteurs pour les applications et l’environnement. Au contraire, lorsqu’ils contiennent beaucoup de porteurs, ils deviennent apparemment des métaux plus usuels, mais également des supraconducteurs quand on y insère des molécules d’eau ! Depuis quatre ans, l’étude de ces systèmes a suscité un grand engouement parmi les physiciens, et nous commençons seulement à découvrir l’incroyable richesse de ces matériaux.

Le but de ce stage sera d’étudier par RMN les propriétés locales à basse et haute température de ces composés en faisant varier leur dopage. On peut en effet par RMN distinguer les différents atomes de Cobalt et leurs magnétisme local, et ainsi espérer mieux comprendre d’où vient le magnétisme et le pouvoir thermoélectrique élevé dans ces composés. Ce sujet permettra au stagiaire de se familiariser, outre la RMN, avec la cryogénie, l’électronique haute fréquence, les mesures par SQUID, et la μSR, une technique complémentaire de la RMN qui se pratique en grands instruments en Suisse et en Angleterre. L’étudiant bénéficiera en particulier de l’arrivée d’une nouvelle expérience de RMN à Haut Champ cryopompée dans notre équipe, un équipement unique en son genre.

Techniques expérimentales : Résonance Magnétique Nucléaire, cryogénie, SQUID

Concepts physiques que l’étudiant pourra découvrir : fermions corrélés, magnétisme, supraconductivité, liquides de spin, ordre ou désordre orbital, thermoélectricité.

N’hésitez pas à venir nous rencontrer et visiter notre labo, nous vous présenterons les manips et le sujet plus en détail. Visitez aussi notre site web : http://www.lps.u-psud.fr/Collectif/gr_04