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Fréquences multiples dans les oscillations quantiques du supraconducteur YBa2Cu3O6.5

La découverte d’oscillations de de Haas-van Alphen, qui sont une sonde thermodynamique de la densité d’états, dans le supraconducteur à haute température critique sous-dopé YBa2Cu3O6.5, a montré l’existence d’une surface de Fermi fermée et cohérente dans la phase pseudo-gap de ces composés [C. Jaudet et al., Phys. Rev. Lett. 100 187005 (2008)]. En améliorant les conditions expérimentales et la statistique des acquisitions de données, nous avons obtenu une grande précision de mesure du couple magnétique. Les résultats ainsi obtenus nous permettent de conclure que le spectre des oscillations, que l’on croyait composé d’une seule fréquence, comprend trois composantes de Fourier de valeurs voisines. Cette caractéristique est attribuée au phénomène de "bilayer splitting" et au gondolement de la surface de Fermi, ce qui confirme la restauration de la cohérence suivant l’axe c à basse température dans les cuprates supraconducteurs sous-dopés.


Figure : Panneau de gauche : cristal de YBa2Cu3O6.51 monté sur un bras du cantilever pour la mesure du couple magnétique. Panneau de droite : oscillations de dHvA pour YBa2Cu3O6.54 et YBa2Cu3O6.51. Les lignes sont les meilleurs ajustements du modèle de Lifshits-Kosevich incluant trois composantes de Fourier et des harmoniques. Les battements sont bien reproduits par le modèle.


Ce travail a été publié dans :


Multiple Quantum Oscillations in the de Haas-van Alphen Spectra of the Underdoped High-Temperature Superconductor YBa2Cu3O6.5.

A. Audouard, C. Jaudet, D. Vignolles, R. Liang, A. Bonn, W. N. Hardy, L. Taillefer and C. Proust, Phys. Rev. Lett. 103 157003 (2009).