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Diffusion des rayons X et des neutrons

L’étude des corrélations quantiques dans la matière condensée est un enjeu majeur en physique fondamentale. La recherche de matériaux avancés a permis de découvrir de nouveaux composés, dont les propriétés spectaculaires sont gouvernées par de très fortes corrélations électroniques. Les champs magnétiques intenses permettent d’ajuster avec précision la balance entre les différentes forces liées aux corrélations électroniques. Par conséquent, il est d’importance fondamentale de pouvoir étudier ces matériaux sous conditions extrêmes.

De part la nature différente des rayonnements et des interactions mis en jeu, les techniques de diffraction des rayons X et des neutrons constituent des outils complémentaires d’analyse. De manière simplifiée, un échantillon placé dans un faisceau de rayons X ou de neutron va donner lieu à un diagramme d’intensités diffractées fournissant des informations sur le nuage électronique des atomes dans le cas des rayons X, ou sur la structure nucléaire et l’ordre magnétique des matériaux dans le cas des neutrons. Plus précisément, dans un cristal, les rayons X ou les neutrons sont diffusés à des angles spécifiques (correspondant aux réflexions de Bragg), directement reliés aux distances entre plans atomiques. La mesure des intensités diffusées va, quant à elle, permettre de déduire la structure atomique du matériau. De plus, en raison de la forte interaction entre le spin ½ du neutron et le moment magnétique des atomes, la diffraction des neutrons est considérée de loin comme la méthode de prédilection pour l’étude de l’ordre magnétique des matériaux. Une détermination précise des structures à la fois atomique et magnétique est absolument indispensable à la description et à la compréhension des paramètres clés d’un matériau.

Ce thème traite des expériences réalisées en combinant les techniques de diffraction des rayons X et des neutrons avec des champs magnétiques intenses pulsés.


Membres du laboratoire impliqués dans cette activité

J. Béard, J. Billette, F. Duc, P. Frings, W. Knafo, M. Nardone, J.P. Nicolin, A. Poux, G.L.J.A. Rikken, B. Vignolle, A. Zitouni


Anciens membres du laboratoire impliqués dans cette activité

X. Fabrèges, K. Chesnel


Dans cette section

Effet du champ magnétique sur la transition Jahn-Teller dans TbVO4


Etude par diffraction de neutron du composé antiferromagnétique frustré TbB4