Contribution à l'étude des phénomènes critiques et transitions de phase dans les films minces, les super-réseaux et le système spinelle faiblement dilué CdCr2-x GaxSe4

Abstract

Dans ce travail, nous avons utilisé la méthode du développement en séries à haute température (HTSE) pour étudier les transitions de phase dans les multicouches magnétiques pour les trois modèles : Heisenberg, XY et Ising. Dans le cas d’un film mince pur ferromagnétique, une compétition entre le magnétisme de surface et celui volume a été obtenue. Pour un film mince dilué, nous avons mis en évidence un seuil de percolation dans le volume et à la surface. Dans le cas d’un super-réseau magnétiques à deux constituants, un phénomène de compétition entre le magnétisme du volume et celui de l’interface ainsi qu’entre le magnétisme des deux constituants a été mis en évidence. L’existence d’une épaisseur critique, pour laquelle le super-réseau adopte un comportement similaire à celui d’un système infini a été mise en évidence. Pour les deux cas, les valeurs de l’exposant critique γ(ν), associé à la susceptibilité magnétique χ et correspondant aux trois modèles (Ising, XY, Heisenberg), sont très proches des valeurs universelles dans le cas limite quand le système est encore comparable à un réseau cubique simple infini. Nous avons étudié les propriétés critiques du système spinelle ferromagnétique CdCr2-x GaxSe4 faiblement dilué. Dans le cadre de l’approximation de phase aléatoire (RPA) nous avons déduis le développement en séries à haute température de la susceptibilité magnétique et de la longueur de corrélation. L’évolution des fonctions de corrélations en fonctions de la température laisse suggérer l’existence d’un ordre ferromagnétique à courte portée à haute température qui est compatible avec celui à longue portée à basse température. Grâce à la technique des approximants de Padé, nous avons déterminé les valeurs des exposants critiques γ et ν associés respectivement à la susceptibilité magnétique χ et à longueur de corrélation ξ. Les valeurs obtenues sont en bon accord avec les données expérimentales.