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Métamagnétisme en champ intense dans CeRh2Si2

La criticalité quantique induite en champ magnétique, à l’instar de celle induite sous pression, joue un rôle important en physique de la matière condensée. Par exemple, des champs magnétiques intenses peuvent induire une transition de phase quantique entre un état antiferromagnétique et un état paramagnétique polarisé. Nous avons étudié le système antiferromagnétique CeRh2Si2 en effectuant des mesures de couple magnétique, de magnétostriction, de dilatation thermique et de résistivité dans des champs magnétiques allant jusqu’à 50 T. A partir de ces mesures, nous avons déduit le diagramme de phase magnétique du système. Le diagramme de phase champ magnétique température est composé d’au moins trois différentes phases antiferromagnétiques. Des champs supérieurs à 26 T sont nécessaires pour induire une polarisation paramagnétique. Une analyse des données de résistivité indique une augmentation de la masse effective des quasi-particules sur une large gamme de champs magnétiques autour de la transition métamagnétique à 26 T. Une comparaison est faite entre les criticalités quantiques induites sous champ magnétique et sous pression dans le système CeRh2Si2, mais aussi dans le système à fermions lourds CeRu2Si2. Nous obtenons que les deux types de criticalité quantique conduisent à des augmentations similaires de la masse effective, ce qui suggère qu’elles sont gouvernées par des effets communs.


Figure : Diagramme de phase champ magnétique température de CeRh2Si2.


Ce travail a été publié dans :


- W. Knafo, D. Aoki, D. Vignolles, B. Vignolle, Y. Klein, C. Jaudet, A. Villaume,C. Proust, and J. Flouquet, High-field metamagnetism in the antiferromagnet CeRh2Si2., Phys. Rev. B 81, 094403 (2010).