en fr Inelastic scattering and neutron polarimetry. Diffusion inélastique et polarimétrie neutronique.Application à certains systèmes magnétiques de basse dimension Report as inadecuate




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1 MDN - Laboratoire de Magnétisme et Diffusion Neutronique INAC - Institut Nanosciences et Cryogénie, MEM - Modélisation et Exploration des Matériaux : DSM-INAC-MEM

Abstract : This PhD report introduce the spherical polarization analysis used in the case of the inelastic scattering ofpolarized neutrons.With this kind of analysis, we are able to access some non-trivial dynamical correlationfunctions. Those correlation functions are related to nuclear and magnetic degrees of freedom. To studythese correlations in the case of inelastic scattering, we used an optimized version of the experimental set-up calledCRYOPAD Cryogenic Polarisation Analysis Device for which we-ll introduce a new calibration process.To illustrate the importance of such analysis, we-ll use it on two low-dimensional systems : the first one isBaCo2AsO42 with a planar spin system and the second one is Sr14Cu24O41 showing both chain and ladder spinsystems. The spherical polarization analysis of both elastic and inelastic signal on the compound BaCo2AsO42has allowed us to determine its low temperature magnetic structure and the nature of its magnetic excitations.With the compound Sr14Cu24O41 we demonstrated the evidence of a big anisotropy between the out-of-plane andthe in-plane magnetic dynamical correlation functions for both the chain and ladder sybsystems. Finally, studyingthe inelastic signal of the chains under a magnetic field, we tried to better understand the -dynamical chirality-associated with clockwise and anti-clockwise precessions of a magnetic triplet.

Résumé : Ce manuscrit présente l-utilisation de l-analyse de polarisation sphérique dans le cadre de la diffusion inélastiquedes neutrons polarisés. Cette méthode d-analyse permet d-accéder à de fonctions de corrélationde paire dynamiques non-triviales mettant en jeu des degrés de liberté structuraux et des degrés de libertémagnétiques. Pour appliquer cette méthode d-analyse en inélastique, nous avons utilisé une version optimisée dudispositif CRYOPAD Cryogenic Polarisation Analysis Device dont nous présentons une méthode de calibrationaméliorée.Pour illustrer l-intérêt de ce type d-analyse, nous avons étudié deux systèmes modèles présentant un magnétismede basse dimension : un système de spins planaires BaCo2AsO42 et un système présentant des chaîneset des échelles de spins Sr14Cu24O41. L-analyse de polarisation sphérique élastique et inélastique sur le composéBaCo2AsO42 nous a permis de déterminer sa structure magnétique à basse température et de comprendre lanature de ses excitations magnétiques. Dans Sr14Cu24O41, nous avons mis en évidence une anisotropie entre lesfonctions de corrélation de paire dynamiques pour les composantes magnétiques dans et hors du plan, à la fois pourles systèmes de chaînes et d-échelles. De plus, l-étude du spectre inélastique du système de chaînes sous champmagnétique nous a permis de mieux comprendre la chiralité dynamique associée aux deux types de précession-clockwise- et -anti-clockwise- d-un sytème triplet sous champ magnétique.

Mots-clés : PolarimétrieDiffusion inélastiqueCRYOPADÉchelles de spinsMagnétisme de basse dimensionInterférences nucléaire-magnétiqueFonctions de corrélation hybridesChiralité





Author: Cyrille Boullier -

Source: https://hal.archives-ouvertes.fr/



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