Les conditions extrêmes

Notre groupe se spécifie par le fait que nous avons tout d'abord un environnement expérimental varié et très large: nous pouvons étudier nos échantillons dans une large gamme de température (25mK à 520K selon les équipements), une large gamme de champ magnétique (jusqu'à 14 Tesla) et une large gamme de pression hydrostatique (jusqu'à 3GPa) dans un diamètre relativement large (5 à 8 mm selon la gamme de pression).

Autour de ces équipements, nous pouvons utiliser différentes techniques expérimentales de mesure :

  • les mesures de résistivité ou d'effet Hall,
  • les mesures de pouvoir thermoélectrique qui donnent accès à l'assymétrie de la surface de Fermi, au signe des porteurs de manière simple, à l'importance des phonons et sont très complémentaires des mesures de résitivité,
  • les mesures de constante diélectrique qui sont des mesures de susceptibilité diélectrique afin, entre autres, de détecter les transitions ferroélectriques,
  • la résonance magnétique nucléaire qui donne des informations sur le magnétisme des composés, l'ouverture de gap dans la densité d'états, la présence ou non de nœuds dans ces gaps,
  • l'atténuation ultrasonore.

Les mesures de résistivité

Dans le groupe, nous pouvons mesurer des résistances de 0,1mΩ à 1GΩ voire 1TΩ

Nous réalisons également des mesures d'effet Hall à basse température.

Afin de mieux comprendre les phénomènes physiques (états onde de densité, supraconductivité), nous effectuons des mesures de transport non linéaire en continu ou pulsé (I variable de 1pA à 100mA ou bien V variable de 1µV à 500V).

Transport thermique

Le transport de la chaleur s'effectue par transport des électrons. Si, il n'y a pas d'électrons libres (cas des isolants ou bien des supraconducteurs), il n'y a pas transport de la chaleur. Les propriétés thermiques sont caractérisées comme pour les propriétés électroniques par certains cœfficients linéaires. Ainsi, le cœfficient linéaire correspondant à la conductivité électrique,σ, est la conductivité thermique, notée κ. Le cœfficient Seebeck, S, est lui le cœfficient linéaire qui caractérise la réponse ΔV (variation de tension) à un gradient de température ΔT aux bornes de l'échantillon.

Dans le groupe, nous pouvons mesurer le pouvoir thermoélectrique à toute température (5-500K) et en fonction de la pression hydrostatique. La mesure de la conductivité thermique sous pression est en cours de mise au point également.

Spectroscopie diélectrique

Les mesures de susceptibilité mesurent la réponse d'une grandeur macroscopique en fonction d'un champ extérieur magnétique le plus souvent mais électrique parfois. Dans le groupe, nous pouvons mesurer la constante diélectrique d'un matériau (parties réelle et imaginaire, celle-ci mesurant les pertes diélectriques du matériau) en fonction de la température (4.2K-300K) ou de la fréquence (10Hz-1MHz)