Publication : t10/144

Etats fondamentaux et excitations de systmes magntiques frustrs, du classique au quantique

Messio L. (CEA, IPhT (Institut de Physique Théorique), F-91191 Gif-sur-Yvette, France)
Abstract:
La premire partie de cette thse est consacre aux systmes magntiques classiques. Une mthode de recherche exhaustive des tats ne brisant aucune symtrie spatiale de divers rseaux est prsente. De nouveaux ordres de Nel sur le rseau kagome sont dcrits. Leurs facteurs de structure statiques fournissent une grille d'analyse pour les rsultats exp rimentaux. Certains ordres ayant des spins non coplanaires sont les uniques tats fondamentaux de Hamiltoniens d'Heisenberg. La chiralit, paramtre d'ordre discret, donne lieu une transition de phase temprature nie, tudie sur un modle gnrique. Nous montrons que des dfauts topologiques Z2 prolifrent aux murs de domaines chiraux. L'ordre de la transition (premier ordre ou classe d'universalit d'Ising) dpend des interactions entre spins. La thorie des bosons de Schwinger en champ moyen (SBMFT) permet de faire le lien entre physique de spins classiques et quantiques : elle permet de dcrire la fois des phases ordonnes longue porte et des phases dsordonnes, parmi lesquelles les liquides de spins topologiques. Les symtries et les moyens de les imposer en SBMFT sont analyss. Diffrentes phases se distinguent grce aux ux, quantits invariantes de jauge ayant une signication physique aussi bien dans un systme quantique que dans la limite classique. Les visons, excitations quantiques modiant les ux, ont ainsi leur limite classique avec les vortex Z2. En relchant certaines contraintes de symtrie, on obtient des phases chirales, dont la limite classique renvoie au premier chapitre de cette thse, et dont la phase dsordonne fournit des liquides de spin chiraux. L'exemple de l'interaction Dzyaloshinskii-Moriya sur le rseau kagome est tudi.
Année de publication : 2010
Thse
Soutenance de thse : par Laura Messio; ; LPTMC, Universtit P. et M. Curie, Paris ; 2010-09-14 (Jury: B. Douot, T. Giammarchi, C. Lhuillier (Directrice de thse) , F. Mila, G. Misguich (co-directeur de thse), D. Poilblanc)
Keywords : Ordre longue porte, chiralit, vortex, transition de phase, bosons de Schwinger en champ moyen, liquides de spins, interaction Dzyaloshinskii-Moriya,
Langue : Français
NB : Directrice de thse: C. Lhuillier, co-directeur: G. Misguich

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