Cohérence du réseau et dualité locale non-locale dans les matériaux à électrons f

Abstract

Dans cette thèse, nous étudierons les systèmes d’électrons f sous deux aspects différents : d'une part la formation et la brisure de cohérence du réseau, et d'autre part la nature des électrons f qui peuvent être localisé, itinérant ou dual. Dans la première partie, nous aborderons le sujet de la cohérence du réseau dans les systèmes 4f sous l'angle de la substitution atomique des atomes magnétiques par des atomes non magnétiques. Nous traiterons du désordre généré par la substitution par la théorie de champ moyen dynamique. Nous commençons par généraliser le diagramme de phase de type Doniach avec la substitution en considérant les phases : ferromagnétique, antiferromagnétique et paramagnétique Kondo. Nous étudions également la pertinence de nos diagrammes de phases vis-à-vis des données expérimentales des alliages à la base de cérium. Par la suite, nous nous concentrerons sur la phase paramagnétique Kondo avec un réseau carré afin d’étudier les signatures de la brisure de cohérence du réseau en diluant les impuretés magnétiques. Pour cela, on analyse les signaux de photoémission, les masses effectives, le local potential scattering, et l’ordre de charges. Nous confirmions les précédentes prédictions de transition type Lifshitz entre les systèmes dilués et denses. De plus nous détectons une nouvelle concentration critique où la masse effective des quasiparticule s’annule. La deuxième partie de cette thèse traite le caractère dual des électrons 5f : itinérant et localisé en même temps. Pour étudier cette dualité, nous utiliserons la méthode des bosons esclaves invariants par rotation sur UPt3. En variant les anisotropies sur les largeurs de bande, nous analysons la possibilité d’avoir les phases partiellement localisées par orbitale. Ainsi, nous construisons un diagramme de phase. De plus, nous analysons les masses des quasiparticules et l’occupation par orbitales, aimantation, et configurations de valence pour ces phases partiellement localisées.