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Première publication résultant d’expériences avec le nouvel aimant 90 T : étude de la surface de Fermi du supraconducteur FeSe

La première étude utilisant l’aimant 90 teslas toulousain a permis de sonder les propriétés du supraconducteur à base de fer FeSe, dans le cadre d’une collaboration entre les Universités de Kyoto, Tokyo, Oxford, Birmingham, l’Institut de Technologie de Karlsruhe, le HFML Nijmegen et le LNCMI Toulouse, et a donné lieu à une publication dans la revue Physical Review Letters. Ce travail a mis en évidence des oscillations quantiques de la magnétorésistance à fort champ, donnant un accès direct aux détails de la surface de Fermi et montrant que FeSe est un système multibande composé d’une petite poche d’électrons très mobiles. Ces mesures ont bénéficié d’un très bas niveau de bruit électronique, similaire à celui offert par les aimants standard 60 et 70 teslas du laboratoire et ont pu être effectuées à une température de 1.4 kelvin. De manière complémentaire, des mesures ont été faites en utilisant un réfrigérateur à dilution permettant de combiner des températures allant jusqu’à 100 millikelvins à des champs magnétiques de 60 teslas. Depuis cette étude, un nouveau réfrigérateur à hélium 3 a été développé et a conduit à des expériences à des températures de 500 millikelvins combinées aux champs de 90 teslas du nouvel aimant.

Figure : Magnetorésistivité de FeSe à fort champ, oscillations quantiques et transformées de Fourier correspondantes.

En savoir plus :

Dichotomy between the hole and electrons behavior in the multiband FeSe probed by ultra high magnetic fields, M. D. Watson et al, Phys. Rev. Lett. 115, 027006 (2015).