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Soutenance de Valentin Raban

Dynamique hors-équilibre des monopôles magnétiques dans la glace de spin
When Oct 23, 2018
from 02:00 PM to 04:00 PM
Where Amphithéâtre Schrödinger
Contact Name Valentin Raban
Attendees Valentin Raban
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Les glaces de spin, comme Dy2Ti2O7 et Ho2Ti2O7, sont des matériaux présentant un magnétisme particulièrement exotique. Ils constituent les premiers composés cristallins ferromagnétiques frustrés à avoir été découverts. Cette frustration permet la fractionnalisation des degrés de liberté de spin et l'émergence de monopôles magnétiques, dont la physique est formalisée par le modèle des haltères.

Dans cette thèse, nous étudions dans un premier temps le diagramme de phase de ce modèle grâce à un parallèle avec le modèle de Blume-Capel S = 2 . On identifie dans ce diagramme la phase fragmentée observée expérimentalement dans Ho2Ir2O7, et on localise le point critique de la transition entre la phase glace de spin et la phase fragmentée.

Dans un second temps, on montre numériquement que la dynamique du système autour de ce point critique appartient à la classe d'universalité du modèle d'Ising 3D. On utilise pour cela deux outils : les lois d'échelle de Kibble-Zurek et le rapport de fluctuation-dissipation. L'obtention de ce dernier a nécessité l'introduction d'une méthode novatrice pour le calcul des fonctions de réponse. Nous soulignons également que ces outils sont spécifiquement intéressants dans le cas des glaces de spin où les temps microscopiques sont de l'ordre de 1 µs, rendant le ralentissement critique observable expérimentalement.

Dans un troisième temps, nous employons à nouveau la violation du théorème de fluctuation-dissipation pour caractériser un régime fortement hors équilibre de la phase glace de spin, où les degrés de liberté sont cinétiquement bloqués du fait de l'attraction coulombienne entre les monopôles.