Dissertations / Theses on the topic 'Supraconducteur haute température critique'
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Roblin-Semène, Laurence. "Composites "verre-supraconducteur à haute température critique"." Montpellier 2, 1994. http://www.theses.fr/1994MON20099.
Abstract:
Ce travail concerne la preparation et la caracterisation de composites verre/supraconducteur elabores par la technique de pressage uniaxial a chaud. Les phases supraconductrices utilisees pour cette etude sont les oxydes de la famille bisrcacuo. Les verres choisis pour l'elaboration des composites sont: 1) le verre pbo-b#2o#3 dont la basse temperature de transition vitreuse et la grande stabilite thermique etaient des elements favorables a une bonne texturation des grains supraconducteurs, 2) les verres bisrcacuo purs (2212, 2223, 4334) dont la recristallisation partielle par recuit a posteriori devait assurer une meilleure connectivite entre grains, et enfin 3) des melanges bisrcacuo(v)+v#2o#5 ou pbo-b#2o#3 qui devaient permettre d'assurer un compromis entre texturation et connectivite. L'etude physique et structurale des composites obtenus a conduit aux resultats suivants: les composites les mieux textures sont ceux a base de verre pbo-b#2o#3, mais la presence de la phase vitreuse au niveau des joints de grains interdit toute connectivite electrique et ne permet pas l'observation de transition supraconductrice par mesure electrique. Les composites bisrcacuo (v)/bisrcacuo (s) sont les plus prometteurs, car ils permettent l'obtention de densites de courant critique non negligeables apres recuit. Des essais d'optimisation des conditions de recuit ont ete effectues en faisant varier differents parametres tels que la temperature du recuit, sa duree ou la vitesse de montee en temperature. Les resultats obtenus montrent que ces materiaux sont des candidats potentiels pour la realisation de limiteurs de courant
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TALL, PAPA DOUTA. "Etude du supraconducteur à haute température critique YBa2Cu3O7-x : dislocations et plasticité." Poitiers, 1992. http://www.theses.fr/1992POIT2312.
Abstract:
La plasticite d'echantillons massifs de yba#2cu#3o#7##x elabores par frittage a ete etudiee par fluage a haute temperature (650c-900c) sous pression partielle d'oxygene variable 10 pa
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Fissette, Simon. "Fabrication d'un bolomètre supraconducteur à haute température critique opérant dans les micro-ondes." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2009. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/4818.
Abstract:
Les supraconducteurs à haute température trouvent de plus en plus leur place sur le marché notamment pour des applications de filtres dans les dispositifs micro-ondes et les détecteurs infrarouges. En effet, plusieurs appareils utilisant les supraconducteurs dépassent maintenant les performances de ceux utilisant seulement des semiconducteurs et des métaux conventionnels dans ces domaines. Ce mémoire de maîtrise présente la conception, la fabrication et la caractérisation d'un prototype de bolomètre supraconducteur utilisant une cavité résonnante supraconductrice en circuit pour en faire la mesure. La cavité micro-onde est fabriquée avec le supraconducteur à haute température YBa[indice inférieur 2]Cu[indice inférieur 3]O[indice inférieur 7] (YBCO) et est conçue pour avoir une fréquence de résonance d'environ 6 GHz. Le bolomètre est placé au centre de la cavité et représente environ 2% de la longueur totale de celle-ci. Il a une température critique est d'environ 78 K, inférieure à celle de la cavité, et est formé d'YBCO dopé au Praséodyme. Les premiers résultats ont d'abord montré que contrairement aux bolomètres conventionnels, la mesure est beaucoup plus sensible à la partie inductive du changement d'impédance lors de la transition d'état qu'à la partie résistive. Le détecteur fabriqué, qu'on nomme bolomètre micro-onde, possède potentiellement plusieurs avantages face aux bolomètres conventionnels dont notamment cet accès à la partie inductive, le haut taux d'échantillonnage et une isolation au bruit blanc et au bruit en 1/f découlant de la cavité et de la fréquence d'opération. Nous avons estimé la détectivité spécifique du prototype de détecteur fabriqué à 10[indice supérieur 5] cm[racine carrée]Hz/W, bien en deçà du 10[indice supérieur 10] cm [racine carrée]Hz/W atteint par les meilleurs bolomètres supraconducteurs à haute température actuels. Il y a cependant beaucoup de place à l'amélioration permettant d'espérer atteindre ces mêmes performances étant donné le peu d'optimisation du design et de la méthode expérimentale utilisée pour la caractérisation.
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Grison, Xavier. "Etude d'un supraconducteur à haute température critique par effet Josephson et spectroscopie tunnel." Palaiseau, Ecole polytechnique, 2000. http://www.theses.fr/2000EPXX0037.
Abstract:
Nous présentons dans cette thèse des études expérimentales du paramètre d'ordre du composé supraconducteur à haute température critique yba 2cu 3o 7. Pour cela, nous réalisons, par co-évaporation réactive, la croissance de films minces orientés de yba 2cu 3o 7 , sur lesquels nous définissons in-situ des jonctions tunnel Josephson de très bonne qualité. Nous pouvons ainsi mesurer à la fois les caractéristiques Josephson et la spectroscopie tunnel sur une même jonction. Les résultats selon la direction 0,0,1 confirment la présence d'un paramètre d'ordre majoritairement de symétrie d x 2 y 2, avec une petite composante s due à l'orthorhombicité du matériau. Les résultats selon les directions 1,0,0, et surtout 1,1,0, montrent qu'il apparait, au voisinage des surfaces de type 1,1,0, une seconde composante du paramètre d'ordre, déphasée de /2. Le paramètre d'ordre est alors de la forme d x 2 y 2+is ou, plus probablement, d x 2 y 2+id x y. Il existe donc près de ces surfaces, un état qui brise la symétrie par renversement du temps. Cet état, combine avec la présence de vortex, permet de rendre compte quantitativement du comportement en champ magnétique du pic à tension nulle observé par spectroscopie tunnel. Nous présentons également une nouvelle méthode d'élaboration de jonctions Josephson, par irradiation ionique.
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Ouanani, Saphia. "Étude de réseaux de jonctions Josephson à haute température critique." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015SACLS208.
Abstract:
La jonction Josephson (JJ) est le composé de base de nombreux circuits électroniques supraconducteurs (SQUID, détecteurs d’ondes millimétriques, logique RSFQ). Avec la découverte des supraconducteurs HTc (à haute température critique), d’intenses recherches ont été entreprises pour réaliser des JJ fonctionnant à la température de l’azote liquide (77 K) permettant l’utilisation d’une cryogénie compacte. Toutefois, la complexité de ces matériaux a longtemps rendu difficile le développement d’une technologie viable et simple à mettre en œuvre. Parmi les méthodes de fabrication de jonctions, celle utilisant l’irradiation par faisceau d’ions a atteint un niveau de maturité suffisamment important pour pouvoir envisager la production de circuits comportant plusieurs milliers de JJ à HTc.Le but de ma thèse repose sur la fabrication, la caractérisation et l’étude des propriétés électromagnétiques de réseaux de jonctions Josephson réalisés dans des films minces d’YBa2Cu3O7-d. par la méthode d’irradiation ioniqueThe Josephson junction (JJ) is the basis of many compound superconducting electronic circuits (SQUID detectors millimeter wave RSFQ logic). With the discovery of HTS superconductors (high critical temperature), intensive research has been undertaken to make JJ operating at the temperature of liquid nitrogen (77 K) allowing the use of a compact cryogenics. However, the complexity of these materials has long hampered the development of a viable technology and simple to implement. Among the junctions manufacturing methods, one using the ion beam irradiation has reached a sufficiently high degree of maturity to be able to envisage the production of circuits having thousands of JJ to HTS.The aim of my thesis is based on the fabrication, characterization and study of the electromagnetic properties of Josephson arrays achieved in thin films of YBa2Cu3O7-d. by the ion irradiation method
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Elbaa, Mohamed. "Caractérisation et modélisation des matériaux supraconducteurs à haute température critique." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2020. http://www.theses.fr/2020LORR0196.
Abstract:
L’objectif de ce travail de thèse est d’optimiser le processus d’aimantation des pastilles supraconductrices à haute température critique (SHTC) par un champ magnétique impulsionnel ou PFM (Pulsed Field Magnetization) afin de les mettre en œuvre dans des applications dans le domaine de l’électrotechnique. Dans l’étape de conception de l’inducteur nécessaire pour magnétiser ces pastilles SHTC, la modélisation et la simulation sont fortement recommandées pour effectuer les calculs nécessaires des différentes caractéristiques électriques du système d’aimantation. De ce fait, nous avons développé un modèle analytique pour étudier l’influence de la présence d’une pastille supraconductrice dans un circuit ferromagnétique sur la valeur de l’inductance d’une bobine inductrice. Il s’agit de résoudre les équations de Laplace et de Poisson dans différentes régions d’intérêt à travers le potentiel vecteur magnétique. La résolution analytique a été effectuée à l’aide d’un code de calcul développé sous MATLAB où les résultats obtenus ont été en bonne concordances avec ceux obtenus par simulation numérique sous COMSOL. L’inhomogénéité des pastilles SHTC de type YBaCuO en termes de la densité de courant critique Jc a été également étudiée. Pour cela, nous avons réalisé des expériences de l’aimantation des ces pastilles par la méthode PFM. Nous avons montré que la surface plane contenant le germe de cristallisation (seed) de ces pastilles est caractérisée par une Jc plus élevée que l’autre surface. Ainsi, nous avons étudié l’influence de la position du germe de cristallisation dans la méthode de caractérisation à deux pastillesThe aim of this thesis is to optimize the process of magnetization of superconducting pellets at high critical temperature (SHTC) by pulsed field magnetization (PFM) in order to use them in applications in the field of electrical engineering. In the design phase of the inductor necessary to magnetize these SHTC pellets, modeling and simulation are strongly recommended to perform the necessary calculations of the various electrical characteristics of the magnetization system. Therefore, we have developed an analytical model to study the influence of the presence of a superconducting bulk on the value of the inductance of an induction coil in a ferromagnetic circuit. The aim is to solve the Laplace and Poisson equations in different regions of interest through the magnetic vector potential. The analytical resolution was performed (carried out) using a computer code developed under MATLAB where the results obtained were in good agreement with those obtained by numerical simulation under COMSOL. The inhomogeneity of YBaCuO type SHTC pellets in terms of critical current density Jc was also investigated. To do this, we carried out experiments on the magnetization of these bulks by the PFM method. We have shown that the flat surface containing the crystallization germ (seed) of these pellets is characterized by a higher Jc than the other surface. Also, we studied the influence of the position of the seed crystallization in the two-pellet characterization method
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Fauqué, Benoît. "Etude des supraconducteurs à haute température critique par diffusion des neutrons." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00349921.
Abstract:
Un peu plus de 20 ans après la découverte des supraconducteurs à haute température critique (SHTC), la physique de ces composés reste une énigme. Nous nous sommes intéressés à deux des nombreuses questions soulevées par ces composés : le spectre d'excitations magnétiques dans la phase supraconductrice du composé Bi2Sr2CaCu2O8+x (Bi-2212) et la nature de la phase de pseudogap. Les techniques de diffusion élastique et inélastique de neutrons sont des outils de choix pour cette étude. Bien que Bi-2212 soit le composé de référence pour les techniques de spectroscopie de charge (STM, ARPES), celui-ci a été peu étudié par diffusion inélastique de neutrons. Notre étude a montré l'existence de deux modes de spin S=1 avec une dispersion compatible avec la dispersion mesurée dans YBa2Cu3O6+x. Cette étude a mis en évidence le lien entre la position en énergie des excitations magnétiques et la distribution spatiale de gap observée par STM. Nous nous sommes aussi intéressés à l'étude de la phase normale (dite phase de « pseudogap ») des SHTC. Celle-ci présente de fortes déviations à la théorie du liquide de Fermi. Motivés par différentes approches théoriques, nous avons reporté l'existence d'un ordre magnétique non trivial dans la phase de pseudogap du composé YBa2Cu3O6+x. L'étude sur le composé La2-xSrxCuO4 semble également indiquer une réponse magnétique, cette réponse semble néanmoins différente de celle du composé YBa2Cu3O6+x.
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Hoàng, Thê Cuong. "Caractérisation des supraconducteurs à haute température critique en vue d'application en électrotechnique." Thesis, Nancy 1, 2010. http://www.theses.fr/2010NAN10129/document.
Abstract:
Le thème principal de cette thèse est la caractérisation des supraconducteurs à haute température critique (SHTc). Dans un premier temps, nous avons présenté des généralités des SHTc. L'utilisation possible dans l'avenir, des SHTc pour le transport de courant, nous a mené à étudier plus particulièrement les pertes en champ propre, donc parcouru par un courant sinusoïdal. Puis nous avons rappelé les calculs de pertes basés sur le modèle de l'état critique Bean pour différentes formes d'échantillon, comme une plaque, un cylindre, un tube cylindrique et un câble SHTc. Dans un deuxième temps, nous avons caractérisé des SHTc qui permet d'obtenir les caractéristiques E(J), U(I), Jc(B), et n(B) d'un tube cylindrique SHTc. La caractérisation a été effectuée à l'aide de la méthode électrique. Puis nous avons tenté la compensation du champ magnétique propre du tube par deux méthodes différentes. Ensuite nous avons mesuré la diffusion du champ magnétique dans une plaque SHTc et de la détermination du Jc de la plaque par la mesure de champ de pénétration complète. Dans un dernier temps, nous avons calculé analytiquement des pertes dans un tube SHTc en champ propre, à l'aide du modèle de l'état critique de Bean. Nous avons également montré qu'en champ propre, la pénétration du champ magnétique à l'intérieur du matériau SHTc, se passe en deux temps. Tout d'abord il y a pénétration incomplète du champ magnétique de l'extérieur vers l'intérieur du matériau, puis quand la pénétration est complète, le champ magnétique augmente uniformément dans tout le matériau. Ces résultats de calcul de pertes ont été comparés aux celles mesurées, cette comparaison montre une concordance manifeste. Pour la dernière expérience, nous avons mesuré et analysé des pertes dans une bobine SHTc alimentée en courant sinusoïdal de fréquence 50 Hz. Ces résultats nous ont montré que les pertes dans cette bobine sont principalement les pertes dans le matériau supraconducteur et non les pertes dans la matrice des supraconducteursThe main of this thesis is the characterization of high critical temperature superconductors (HTS). First, we have presented the generality of the HTS. The possible use in the future, of the HTS for the transport current, involves to study more particularly the losses in self-field, or fed by a sinusoidal current. Then we have recalled the losses calculations based on the Bean model critical state for various forms of the sample, as a plate, a cylinder, a tube cylindrical hollow and an HTS cable. For the second time, we have characterized the HTS which allows make the characteristics E(J), U(I), Jc(B), and n(B) of an HTS tube cylindrical hollow. The characterization has been made by the electrical method. Then we have tried a self-field compensation of an HTS tube by two different methods. After we have measured the magnetic field diffusion in an HTS plate and we have determined its Jc by the magnetic field measurement in complete penetration. In the last time, we have calculated analytically the losses in self-field of the HTS tube, using the Bean model critical state. We have also showed that in self-field, the magnetic field penetration inside the HTS material happens in order. First of all, there is magnetic field incomplete penetration from outside to inside the material, then when the penetration is complete, the magnetic field increase uniformly throughout the material. These losses calculation results have been compared to measurement results, this comparison shows a clear coincidence. For the last experiment, we have measured and analysed the losses in an HTS coils fed by a sinusoidal current 50Hz frequency. These results have showed that the losses of this HTS coils are mainly losses in the superconducting material and not in the superconducting matrix
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Farhat, Mohamad. "Contribution à la modélisation 3D du champ électromagnétique dans les supraconducteurs à haute température critique." Thesis, Université de Lorraine, 2019. http://www.theses.fr/2019LORR0083/document.
Abstract:
Les matériaux supraconducteurs présentent des propriétés physiques et géométriques particulières qui exigent des approches de modélisation spatio-temporelle fines, où les méthodes classiques trouvent rapidement leurs limites en termes de convergence, de précision et de temps de calcul. Ce dernier peut être très conséquent, ce qui est incompatible avec les problèmes de dimensionnement et d’optimisation. Dans ce contexte, ce travail a pour objectif de développer des approches de modélisation multiphysique rapides pour le dimensionnement et l’optimisation des systèmes à base de supraconducteurs. Un intérêt particulier est porté pour les méthodes intégrales. Les verrous scientifiques à lever, qui constituent également l’originalité du travail, résident dans l’intégration des lois de comportement E(J) des supraconducteurs dans les schémas numériques de ce type de méthodes. Dans ce travail on développe un modèle numérique afin d’étudier la distribution de la densité de courant et d’estimer les pertes AC dans les supraconducteurs à haute température (HTS). Le modèle développé est basé sur une formulation intégro-différentielle en termes de potentiel vecteur électrique dans les deux domaines fréquentiel et temporel. Une campagne de test est menée afin de valider et de bien cerner les possibilités offertes et les limites de cette approche pour la modélisation des supraconducteursSuperconducting materials have particular physical and geometric properties that require spatial-temporal modeling approaches fines, where conventional methods quickly reach their limits in terms of convergence, precision and computational time. The latter can be very consistent, which is incompatible with the design and optimization problems. In this context, this work aims to develop rapid multiphysics modeling approaches for the design and optimization of superconductor-based systems. Particular attention is paid to the integral methods. Scientific obstacles to overcome, which also constitute the originality of the work lies in the integration of behavior laws E (J) of superconducting digital patterns of such methods. A numerical model is developed for a rapid computation of eddy currents in multifilamentary high temperature superconductive (HTS) for the evaluation of AC losses. The developed model is based on an integro-differential formulation in terms of the electric vector potential in the frequency and temporal domains. A test campaign is conducted to validate and clearly identify the possibilities and limitations of this approach for modeling superconductors
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Hoàng, Thê Cuong. "Caractérisation des supraconducteurs à haute température critique en vue d'application en électrotechnique." Electronic Thesis or Diss., Nancy 1, 2010. http://www.theses.fr/2010NAN10129.
Abstract:
Le thème principal de cette thèse est la caractérisation des supraconducteurs à haute température critique (SHTc). Dans un premier temps, nous avons présenté des généralités des SHTc. L'utilisation possible dans l'avenir, des SHTc pour le transport de courant, nous a mené à étudier plus particulièrement les pertes en champ propre, donc parcouru par un courant sinusoïdal. Puis nous avons rappelé les calculs de pertes basés sur le modèle de l'état critique Bean pour différentes formes d'échantillon, comme une plaque, un cylindre, un tube cylindrique et un câble SHTc. Dans un deuxième temps, nous avons caractérisé des SHTc qui permet d'obtenir les caractéristiques E(J), U(I), Jc(B), et n(B) d'un tube cylindrique SHTc. La caractérisation a été effectuée à l'aide de la méthode électrique. Puis nous avons tenté la compensation du champ magnétique propre du tube par deux méthodes différentes. Ensuite nous avons mesuré la diffusion du champ magnétique dans une plaque SHTc et de la détermination du Jc de la plaque par la mesure de champ de pénétration complète. Dans un dernier temps, nous avons calculé analytiquement des pertes dans un tube SHTc en champ propre, à l'aide du modèle de l'état critique de Bean. Nous avons également montré qu'en champ propre, la pénétration du champ magnétique à l'intérieur du matériau SHTc, se passe en deux temps. Tout d'abord il y a pénétration incomplète du champ magnétique de l'extérieur vers l'intérieur du matériau, puis quand la pénétration est complète, le champ magnétique augmente uniformément dans tout le matériau. Ces résultats de calcul de pertes ont été comparés aux celles mesurées, cette comparaison montre une concordance manifeste. Pour la dernière expérience, nous avons mesuré et analysé des pertes dans une bobine SHTc alimentée en courant sinusoïdal de fréquence 50 Hz. Ces résultats nous ont montré que les pertes dans cette bobine sont principalement les pertes dans le matériau supraconducteur et non les pertes dans la matrice des supraconducteursThe main of this thesis is the characterization of high critical temperature superconductors (HTS). First, we have presented the generality of the HTS. The possible use in the future, of the HTS for the transport current, involves to study more particularly the losses in self-field, or fed by a sinusoidal current. Then we have recalled the losses calculations based on the Bean model critical state for various forms of the sample, as a plate, a cylinder, a tube cylindrical hollow and an HTS cable. For the second time, we have characterized the HTS which allows make the characteristics E(J), U(I), Jc(B), and n(B) of an HTS tube cylindrical hollow. The characterization has been made by the electrical method. Then we have tried a self-field compensation of an HTS tube by two different methods. After we have measured the magnetic field diffusion in an HTS plate and we have determined its Jc by the magnetic field measurement in complete penetration. In the last time, we have calculated analytically the losses in self-field of the HTS tube, using the Bean model critical state. We have also showed that in self-field, the magnetic field penetration inside the HTS material happens in order. First of all, there is magnetic field incomplete penetration from outside to inside the material, then when the penetration is complete, the magnetic field increase uniformly throughout the material. These losses calculation results have been compared to measurement results, this comparison shows a clear coincidence. For the last experiment, we have measured and analysed the losses in an HTS coils fed by a sinusoidal current 50Hz frequency. These results have showed that the losses of this HTS coils are mainly losses in the superconducting material and not in the superconducting matrix
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Massat, Pierre. "Spectroscopie Raman du supraconducteur FeSe." Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2017. http://www.theses.fr/2017USPCC059/document.
Abstract:
La découverte en 2008 des supraconducteurs à base de fer a ouvert un nouveau champ d'investigation de la supraconductivité à haute température critique. En particulier, la phase nématique de ces matériaux pourrait jouer un rôle prépondérant dans le mécanisme de la supraconductivité. Nous avons étudié le composé FeSe par spectroscopie Raman, à pression ambiante et sous pression hydrostatique. Celui-ci ne possède pas d'ordre magnétique statique à pression ambiante, ce qui en fait un composé de choix pour l'étude de l'ordre nématique. Nous avons observé les fluctuations nématiques de charge. Leur évolution dans la phase tétragonale prouve l'existence d'une instabilité nématique d'origine électronique, qui gouverne la transition structurale. Dans la phase orthorhombique, le comportement des phonons souligne le rôle du couplage spin-phonon dans la transition nématique. Par ailleurs, la forme de la réponse Raman supraconductrice est compatible avec l'existence de deux gaps de symétrie s, dont un est anisotrope. Sous pression hydrostatique, les fluctuations nématiques s'atténuent rapidement. Le point critique quantique électronique associé se situe à très basse pression, peu avant l'apparition de l'ordre magnétique. Les fluctuations nématiques disparaissent complètement vers 2 GPa, quand la transition structurale passe de second ordre à premier ordre. C'est également proche de cette pression que se produit une anomalie dans le comportement des phonons, qui indique une modification de la structure électronique du système. Nos mesures révèlent en outre l'existence d'un pseudogap. Sa température d'apparition chute simultanément à la disparition de la phase magnétique, quand la température critique de supraconductivité atteint son maximum. Enfin, la réponse Raman de l'état supraconducteur à 7.8 GPa montre une signature claire d'un gap pleinThe discovery in 2008 of the iron-based superconductors opened a new field of investigation of high-temperature superconductivity. In particular, the nematic phase of these materials may play a major role in the mecanism of superconductivity. We studied the FeSe compound using Raman spectroscopy, at ambient pressure and under hydrostatic pressure. This material does not display any static magnetic order at ambient pressure and is therefore an excellent choice to study the nematic order. We observed the charge nematic fluctuations. Their evolution in the tetragonal phase proves the existence of an electronic nematic instability, which drives the structural transition. In the orthorhombic phase, the behaviour of the phonons underlines the role of the spin-phonon coupling in the nematic transition. Besides, the shape of the superconducting Raman response is compatible with the existence of two s-wave gaps, one of which is anisotropic. Under hydrostatic pressure, the nematic fluctuations reduce rapidly. The associated electronic quantum critical point is situated at very low pressure, just before the appearance of magnetic order. The nematic fluctuations completely disappear around 2 GPa, when the structural transition changes from second order to first order. An anomaly of the phonons also occurs close to this pressure, which indicates a modification of the electronic structure of the system. Our measurements additionally reveal the existence of a pseudogap. Its temperature of appearance reduces significantly simultaneously to the disappearance of magnetic order, when the critical temperature of superconductivity reaches its maximum. Finally, the Raman response in the superconducting state at 7.8 GPa shows a clear signature of a full gap
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Himbele, John. "Contribution à l'étude d'un insert dipolaire supraconducteur à haute température critique pour accélérateur des particules, utilisent le concept de câble multi-rubans torsadé." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016GREAT108/document.
Abstract:
Les travaux de cette thèse portent sur un insert dipolaire de supraconducteur à haute TC (SHT) en utilisant un câble multi-rubans torsadé pour un accélérateur des particules dans le cadre du projet EuCARD2 au CERN. L’insert dipolaire SHT est la seule possibilité aujourd'hui pour aller au-dessus de 16 T pour le futur accélérateur des particules à haute énergie. Deux spécifications de cet insert SHT sont les grands courants de fonctionnement (> 10 kA) et les champs de fond élevés (> 13 T) conduisant à des conditions de fonctionnement sévères. Pour répondre à ces attentes, un premier insert SHT de multi-rubans torsadé/ type de bloc est proposé sur la base des approches analytiques, numériques et expérimentales. Les travaux sont principalement classés dans le design d’insert dipolaire et le design de câble multi-rubans torsadé. Cette thèse se terminée avec la meilleure solution pour l’insert SHT de multi-rubans torsadé/ type de bloc en utilisant le câble partiellement isoléThis Ph.D. deals with a high Tc superconducting (HTS) dipole insert using a twisted stacked cable for a particle accelerator in the framework of EuCARD2 project in CERN. The HTS dipole insert is the only possibility today to go above 16 T for the future high-energy particle accelerator. Two specifications of these HTS insert are large operating currents (> 10 kA) and high background fields (> 13 T) leading to severe operating conditions. To meet these expectations, a first Twisted Stacked/ Block-type HTS insert is proposed based on analytical, numerical and experimental approaches. The works are mainly classified into dipole insert design and twisted stacked cable design. This Ph.D. ends with the best solution for Twisted Stacked/ Block-type HTS insert using partially-insulated cable
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Jaudet, Cyril. "Effet de Haas-van Alphen dans les supraconducteurs à haute température critique." Toulouse 3, 2009. http://thesesups.ups-tlse.fr/701/.
Abstract:
Ce travail de thèse est basé sur des mesures d'oscillations quantiques de l'aimantation dans les supraconducteurs à haute température critique. Ces matériaux ont été découvert en 986 par Bednorz et Müller. Ils sont caractérisés par la présence de plans CuO2 dont on peut faire varier la concentration électronique. A faible dopage, ces systèmes se comportent comme un isolant, les électrons étant localisés par une forte répulsion coulombienne. A très fort dopage, ces systèmes retrouvent un comportement de type liquide de Fermi. Entre ces deux extrêmes, un dôme supraconducteur, dont la température critique maximum correspond au dopage dit optimum, apparaît. Différentes sondes expérimentales ont révélé, du côté sous-dopé, la présence d'une phase dite \emph{pseudogap}. La physique de ces systèmes soulève plusieurs questions fondamentales: quelle est la nature de cette phase \emph{pseudogap}, quel est le mécanisme d'appariement à l'origine de la supraconductivité. Au cours de cette thèse, nous avons développé un système de mesure de l'aimantation par cantilever piezorésistif sous champ magnétique intense à très basse température. Nos mesures ont révélé la présence d'oscillations quantiques de l'aimantation des deux cotés du diagramme de phase et ce pour la première fois. Ces oscillations prouvent l'existence d'une surface de Fermi fermée et cohérente qui évolue d'une large orbite de trou du côté sur-dopé à une surface de Fermi contenant une ou plusieurs petites poches du côté sous-dopé. De plus, la présence d'un battement de ces oscillations suggère la restauration de la cohérence selon l'axe c à très basse température du côté sous-dopé du diagramme de phase. Ces différents faits expérimentaux vont dans le sens d'un état fondamental de type liquide de Fermi. Le \emph{pseudogap} marquerait alors l'apparition d'une phase ordonnée en compétition avec la supraconductivitéThis thesis work is based on quantum oscillation measurements of the magnetization in high temperature superconductors. These materials were discovered in 1986 by Bednorz and Müller. They are characterized by the presence of CuO2 planes of which the electronic concentration can be changed. At low doping, these systems have insulating behavior, the electron being localised by strong Coulomb repulsion. At very high doping, these systems recover Fermi liquid behavior. Between these two extremes there is a superconducting dome at which the maximum critical temperature corresponding to a doping, called optimum, arises. Various experimental probes reveal, on the underdoped side, the presence of the so-called \emph{pseudogap} phase. The physics of this system raise several fundamental questions: What is the nature of this \emph{pseudogap} phase and what is the pairing mechanism at the origin of this superconductivity. During this thesis, we have developed a measurent system of the magnetization with a piezoresistive cantilever under high magnetic field and at very low temperature. Our measurements have revealed the presence of quantum oscillations of the magnetization for the first time on each side of the phase diagram. These oscillations attest of the existence of a closed and coherent Fermi surface which evolves from a huge orbit of holes on the overdoped side to a Fermi surface containing one or several small pockets on the underdoped side. Moreover, the presence of a beating in these oscillations suggest the restoration of the coherence along the c-axis at very low temperature and at very high magnetic field on the underdoped side. These different experimental facts are consistent with a Fermi liquid fundamental state. The \emph{pseudogap} is a hallmark of the appearance of an ordered phase in competition with superconductivity
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Farhat, Mohamad. "Contribution à la modélisation 3D du champ électromagnétique dans les supraconducteurs à haute température critique." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2019. http://www.theses.fr/2019LORR0083.
Abstract:
Les matériaux supraconducteurs présentent des propriétés physiques et géométriques particulières qui exigent des approches de modélisation spatio-temporelle fines, où les méthodes classiques trouvent rapidement leurs limites en termes de convergence, de précision et de temps de calcul. Ce dernier peut être très conséquent, ce qui est incompatible avec les problèmes de dimensionnement et d’optimisation. Dans ce contexte, ce travail a pour objectif de développer des approches de modélisation multiphysique rapides pour le dimensionnement et l’optimisation des systèmes à base de supraconducteurs. Un intérêt particulier est porté pour les méthodes intégrales. Les verrous scientifiques à lever, qui constituent également l’originalité du travail, résident dans l’intégration des lois de comportement E(J) des supraconducteurs dans les schémas numériques de ce type de méthodes. Dans ce travail on développe un modèle numérique afin d’étudier la distribution de la densité de courant et d’estimer les pertes AC dans les supraconducteurs à haute température (HTS). Le modèle développé est basé sur une formulation intégro-différentielle en termes de potentiel vecteur électrique dans les deux domaines fréquentiel et temporel. Une campagne de test est menée afin de valider et de bien cerner les possibilités offertes et les limites de cette approche pour la modélisation des supraconducteursSuperconducting materials have particular physical and geometric properties that require spatial-temporal modeling approaches fines, where conventional methods quickly reach their limits in terms of convergence, precision and computational time. The latter can be very consistent, which is incompatible with the design and optimization problems. In this context, this work aims to develop rapid multiphysics modeling approaches for the design and optimization of superconductor-based systems. Particular attention is paid to the integral methods. Scientific obstacles to overcome, which also constitute the originality of the work lies in the integration of behavior laws E (J) of superconducting digital patterns of such methods. A numerical model is developed for a rapid computation of eddy currents in multifilamentary high temperature superconductive (HTS) for the evaluation of AC losses. The developed model is based on an integro-differential formulation in terms of the electric vector potential in the frequency and temporal domains. A test campaign is conducted to validate and clearly identify the possibilities and limitations of this approach for modeling superconductors
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Benkel, Tara. "Contribution à la conception et réalisation d’un insert supraconducteur haute température critique pour l’obtention de champ magnétique intense." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAT009/document.
Abstract:
Les récents progrès des supraconducteurs à haute température critique (SHTC) rendent ces matériaux très prometteurs pour les applications de grande envergure. Ils montrent des propriétés stupéfiantes, particulièrement à très basse température où ils sont capables de transporter des courants extrêmement élevés. Ces conducteurs sont construits sur un substrat en alliage de nickel qui leurs permettent de supporter des efforts mécaniques considérables. Pour ces raisons, les SHTC sont à présent au cœur de nombreux projets pour bâtir une nouvelle génération d’aimants produisant des champs intenses. Ce travail est mené dans le cadre du projet Nougat dont l’objectif est la conception d’un insert générant 10 T à l’intérieur d’un aimant plus grand de 20 T. Malgré leurs remarquables propriétés, les conducteurs SHTC montrent d’importantes inhomogénéités de performance ce qui, ajouté à leur forte capacité calorifique, peut provoquer des échauffements très localisés. La transition locale du matériau vers un état dissipatif est difficile à détecter notamment à cause de la lente propagation de l’évènement. Le signal de transition risque donc d’être noyé dans le bruit de mesure et être à l’origine de dommages sévères voir irréversibles du conducteur. Pour répondre à ce problème, des électro-aimants sont fabriqués en remplaçant l’isolation électrique par un ruban métallique. Ces aimants sont appelées Bobines Métal-Isolée (BMI). Dans cette configuration et dans le cas spécifique d’une inhomogénéité sur le conducteur, le courant court-circuite le défaut en passant sur la spire suivante ce qui permet d’empêcher la destruction du bobinage. Cependant, dans ce type de bobinage, la stabilité et la linéarité du champ magnétique généré peut être un problème et les dynamiques lentes de ce type de bobine les empêchent de prétendre à être utilisé pour certaines applications. Pour des raisons pratiques, le prototype final du projet Nougat sera construit avec un bobinage métalliquement isolé mais le travail mené ici se concentre sur les bobines électriquement isolées, plus particulièrement l’étude de la transition dans le bobinage afin d’identifier des possibilités de protection fiables. Quelques résultats d’échantillons BMI sont cependant présentés pour comparaison. Dans un premier temps, les contraintes générales de conception de l’insert NOUGAT sont définies, principalement les exigences pour le conducteur et les calculs préliminaires de performance. Cette étude souligne le besoin de caractériser le conducteur SHTC sous haut champ et à basse température, dans des conditions similaires à celles du fonctionnement final du prototype d’insert. Dans un second temps, cette caractérisation expérimentale d’échantillons courts est implémentée dans un modèle pour simuler le comportement de bobines pour la construction d’aimants. L’objectif de ce modèle est d’étudier le départ de transition et sa propagation dans le bobinage. Une des particularités du modèle est la simulation de l’entièreté du bobinage dans le but de prendre en compte les inhomogénéités de performance du conducteur, dont les mesures en continu sont fournies à 77 K en champ propre par les constructeurs. Le dernier axe de ce travail est l’étude de plusieurs échantillons bobinés pour permettre notamment la comparaison entre bobinage isolé électriquement et métalliquement. Leurs comportements électrique, mécanique et thermique sont examinés ainsi que les problèmes de couplage dus à la présence d’un aimant extérieur. Les résultats expérimentaux sont comparés aux calculs préliminaires ainsi qu’aux simulations de modèle. Un protocole expérimental est également proposé pour évaluer les performances d’une bobine sans risque et est testé avec succèsRecent improvements in High Temperature Superconductors (HTS) make them promising for large scale applications. They show astonishing properties, especially at very low temperature where they are able to carry high amount of current. These conductors are also built on a nickel alloy substrate allowing them to face severe mechanical stresses. For these reasons, HTS are now placed at the heart of numerous projects for building a next generation of high field magnets. This work is conducted in the NOUGAT project, which intends to design and build a 10 T HTS insert working in a 20 T background field. Despite their outstanding properties, HTS conductors show strong inhomogeneities in their performance along their length. This added to their high heat capacity can be at the origin of local hot spots. The transition to a dissipative state on this local area is then difficult to detect; because of the low speed of its propagation. The transition signal is likely to be lost in the high noise level environment, which can lead the winding to severe or irreversible damages.One way of dealing with this problem is to create coils where the electric insulation is removed and replaced by a metallic layer, the so-called Metal-as-Insulation winding technique. In this configuration and in a case of an inhomogeneity, the current bypasses through the turn-to-turn contact resistance and prevents the winding from burning. However, in such kind of winding field stability and linearity can be an issue. The slower dynamics obtained with this method prevent its use in some applications.The main focus of this work is therefore insulated coils especially the study of the transition behaviour to explore the possibility of reliable protections. In the same extend, the present work also considers safe ways to evaluate the performance of a wound sample in order for it to work with appropriate margins when at nominal operating conditions. This would decrease the need of a strong detection/protection system: the high heat capacity of the conductor makes windings unlikely to be damaged by an outside event.For practical reasons, the NOUGAT project will be built using MI technique, and therefore some MI coils results are presented in this work for comparison purpose. In a first step, the general design constrains for the NOUGAT project insert are defined, especially tape requirements and performance calculations. This underlines the necessity of characterizing the HTS conductor under high field and at low temperature, under conditions similar to the expected operation of the final insert prototype.In a second step, this experimental short sample characterization is implemented in a model to simulate the behaviour of pancake coils designed to build magnet. The aim of the model is to investigate on the transition start and propagation inside the winding. One of the main specificities is the simulation of the whole winding taking as an input the continuous critical current density measurement given by the providers at 77 K, self-field.The last axis of this work is the study of several wound samples allowing comparison between both insulated and metallic insulated windings. Their electric, magnetic, mechanic and thermal behaviours are examined as well as the coupling issues while working inside an outer magnet. Experimental results are compared to preliminary calculations and modelling results. An experimental protocol to safely evaluate coil performance margins is also proposed and tested successfully.Conclusions are then drawn about the possibility to operate safely full scale HTS magnets with present day conductor performances
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Bergeal, Nicolas. "Effet Josephson pour l'étude des supraconducteurs à haute température critique." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00012161.
Abstract:
Au cours de cette thèse, nous avons mis au point une technique de fabrication de nano-jonctions Josephson présentant à la fois un intérêt technologique et fondamental. Les jonctions sont fabriquées à partird'un simple film mince d'YBa2Cu3O6+ en combinant des procédés standards de microfabrication et des étapes d'irradiation ionique. D'un point de vue fondamental, nous avons montré que l'effet de proximité joue un rôle important dans le couplage Josephson. Les résultats sont interprétés dans le cadre d'une approche de type quasiclassique basée sur les équations d'Usadel. Du point de vue des applications, ces jonctions offrent une nouvelle technologie efficace pour les dispositifs à base de jonctions Josephson, pouvant fonctionner à la température de l'azote liquide. Sur la base de cette technique, nous avons développé la fabrication de SQUIDs dc ayant de très bonnes performances.
La seconde partie de cette thèse a eté consacrée à l'étude des fluctuations de paires dans le régime de pseudogap des cuprates sous-dopés par une expérience de type Josephson. Si l'on couple un supraconducteur optimalement dopé avec un supraconducteur sous-dopé au travers d'une barrière isolante, la présence de fluctuations de paires dans le régime du pseudogap peut être révélée en mesurant la caractéristique courant-tension pour des températures comprises entre les deux Tc. Pour réaliser cette expérience, nous avons développé une nouvelle technique de fabrication de jonctions à géométrie mesa (YBaCuO sousdopé/PrBaCuO/ YBaCuO optimalement dopé) de taille micronique. Un comportement Josephson a été observé à basse température lorsque les deux électrodes sont dans l'état supraconducteur. Dans le régime intermédiaire, lorsque le composé optimalement dopé est dans l'état supraconducteur et le composé sousdopé dans l'état de pseudogap, nous observons une signature des fluctuations de paires dans un régime de température d'une dizaine de Kelvin au-dessus de la Tc du composé sous-dopé ce qui est bien inférieur à la température d'apparition du pseudogap (250K). Ces résultats sont donc en faveur d'un scénario classique où les fluctuations de paires n'existent qu'au voisinage de la transition.
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Douine, Bruno. "Étude des pertes dans les supraconducteurs à haute température critique." Nancy 1, 2001. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/SCD_T_2001_0180_DOUINE.pdf.
Abstract:
L'objectif de cette de thèse est l'étude théorique et expérimentale des pertes dans les supraconducteurs à haute température critique (SHTC). Les caractéristiques spécifiques des SHTC nous ont amenés à réfléchir sur la validité des formules de pertes déduites du modèle de Bean en champ propre, pour un courant sinusoi͏̈dal et non sinusoi͏̈dal. Nous avons cherché à connaître la distribution de courant et les pertes dans le tube. A l'aide des résultats numériques de pertes, et de l'analyse dimensionnelle, nous avons obtenu une nouvelle relation donnant les pertes en pénétration incomplète. Dans la partie expérimentale, nous observons que les pertes ne dépendent pas de la forme du courant, si Imax<1,3*IC. Si Imax>1,3*IC la forme du courant intervient sur la valeur des pertes. Dans la dernière partie, nous avons comparé les mesures avec les calculs de pertes, en régime sinusoi͏̈dal. Nous avons vérifié que les pertes mesurées et calculées avec cette distribution de courant, sont assez prochesThe objective of this of thesis is the theoretical and experimental loss study in the high critical temperature superconductors (HTS). The specific characteristics of the SHTC led us to reflect on the validity of the formulas of self field losses deduced from Bean model, for a sinusoidal and non sinusoidal current. We sought to know the distribution of current and the losses in the tube. Using the numerical results of losses, and dimensional analysis, we obtained a new relation giving the losses in incomplete penetration. In the experimental part, we observe that the losses do not depend on the current shape, if Imax<1,3*IC. If Imax>1,3*IC the shape of the current intervenes on the value of the losses. In the last part, we compared measurements with calculations of losses, in sinusoidal mode. We checked that the losses measured and calculated with this distribution of current, are rather close
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Girard, Antoine. "Nouveaux substrats métalliques à texture biaxiale pour câbles supraconducteurs à haute température critique." Phd thesis, Chambéry, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00118093.
Abstract:
Ce travail rend compte du développement de substrats à texture biaxiale pour les supraconducteurs à hautes températures critiques de seconde génération dit "coated conductor". Le substrat a été obtenu par un procédé de laminage recuit. Les matériaux utilisés sont des alliages industriels Cu55Ni44Mn (Constantan) et le Cu70Ni30. Comparativement au NiW généralement utilisé, ces cupronickels sont non magnétiques à 77 K et permettent donc des applications en courant alternatif ; ils sont en outre moins onéreux.Des essais sur des laminoirs différents, avec ou sans lubrification et en modifiant le taux d'écrouissage ont permis de mettre en évidence des effets de peau et d'optimiser le procédé de déformation.
Les températures de recuit ont été choisies à la suite de caractérisations de texture avant et après le recuit ainsi que de mesures in-situ par diffraction de rayons X durs durant la montée en température.
Des laminages supérieurs à 98% et des recuits entre 900°C et 950°C en atmosphère protectrice ont permis d'obtenir des rubans ayant une forte texture cubique : désorientations hors du plan (DT) de 5° et dans le plan de 8°. Une partie de la surface est cependant maclée (entre 8% et 10%). Celle-ci entraîne localement de fortes désorientations.
L'état de surface a été contrôlé et amélioré par l'utilisation de rouleaux polis miroirs, l'optimisation des conditions de recuit (atmosphère et durée du palier) ainsi que l'ajout d'une étape d'électropolissage.
Des essais mécaniques et magnétiques ainsi qu'une étude d'oxydation ont été pratiqués pour vérifier le comportement du ruban dans les conditions d'utilisation comme dans les conditions rencontrées pendant les différents étapes de la réalisation du câble.
Le dépôt d'une couche d'oxyde protectrice LZO, sur le substrat a été réalisé avec succès. Les conditions d'un prétraitement sous atmosphère sulfurée, nécessaire à une bonne épitaxie de la couche, ont été déterminées : 1 h à 600°C avec un flux à 0,2 ppm d'H2S.
Enfin des essais sur le développement d'un alliage à barrière de diffusion in situ Cu Ni Y permettant de s'affranchir de la première couche tampon ont été menés.
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Bergeal, Nicolas. "Effet Josephson pour l' étude des supraconducteurs à haute température critique." Paris 6, 2005. http://www.theses.fr/2005PA066477.
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Delerue, Johann. "Matrices de bolomètres supraconducteurs à haute température critique pour l'infrarouge : matériaux, technologies et caractérisations optiques." Paris 6, 2002. http://www.theses.fr/2002PA066098.
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Frachet, Mehdi. "Etudes ultrasonores de l'état normal des cuprates supraconducteurs à haute température critique." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAY063.
Abstract:
Dans les cuprates, des oxydes de cuivre, une supraconductivité non conventionnelle, confinée entre isolant de Mott et liquide de Fermi corrélé, apparaît par dopage chimique en porteurs de charges. Au-delà de la supraconductivité, le diagramme de phase renferme de nombreux ordres électroniques, notamment des ordres de charges et spins, qui interagissent entre eux mais également avec la supraconductivité. Une connaissance profonde de ce diagramme de phase est une étape nécessaire à la résolution de l'énigme de la supraconductivité des cuprates. Pour cela on propose ici une étude de la vitesse et de l'atténuation du son, une fois la supraconductivité affaiblie jusqu'à basse température par des champs magnétiques intenses.La première (et principale) partie de cette thèse s'intéresse au magnétisme de La2-xSrxCuO4(LSCO). Dans ce composé un verre antiferromagnétique est en forte compétition avec la supraconductivité. L'établissement de signatures ultrasonores associées à cet ordre a permis une étude en champs magnétiques pulsés, jusqu'à environ 90 T, qui indique qu'alors il persiste jusqu'à un dopage qui semble coïncider avec celui de la disparition du pseudogap, p*. L'existence de moments magnétiques quasi-statiques en champs magnétiques intenses suggère que les signatures de criticalités quantiques, mais également la chute du nombre de Hall, observées dans certains cuprates dans des conditions similaires, à p*, pourraient être liées au verre antiferromagnétique plutôt qu'au pseudogap lui-même.Dans une courte seconde partie, on s'intéresse aux deux ordres de charges, 2D et 3D, de YBa2Cu3O6+δ (Y-123) : une problématique distincte mais reliée à la précédente. Une étude systématique en dopage de la vitesse du son dans Y-123 restreint le domaine d'existence de l'ordre de charge 3D et indique que ce dernier est peu probablement à l'origine de la reconstruction de la surface de Fermi observée dans ce composé. La susceptibilité à une déformation élastique de la température critique supraconductrice, dTc/dεi, obtenue également par vitesse du son, interroge quant à elle sur la possibilité d'un scénario dans lequel sa dépendance en dopage - complexe et anisotrope - s'explique uniquement par une compétition entre supraconductivité et ordre(s) de charge(s)In cuprates, copper oxides, an unconventionnal superconductivity appears by chemical doping between a Mott insulator and a correlated Fermi liquid. Beyond superconductivity, the phase diagram includes multiple broken symmetry phases, including spin and charge density waves. All these phases interact together and with superconductivity, in a complex way. A deeper knowledge of this phase diagram is without doubt a necessary step toward the resolution of the high-Tc enigma. In this aim, we propose in this experimental thesis to measure velocity and attenuation of sound in the low temperature normal state of cuprates, using high magnetic fields.The first (main) part of this thesis focus on the magnetism of La2-xSrxCuO4 (LSCO). In this compound, an antiferromagnetic glass competes with superconductivity. By applying high magnetic fields of the order of 90 T we show that, when superconductivity is weakened enough, the antiferromagnetic glass disappears together with the pseudogap. The persistence of this order up to p*, and the associated ordered magnetic moment, could explain recent observations at p* without necessarily implying that the pseudogap is an ordered phase. Among them are the fall of the Hall number and quantum criticality signatures observed in different cuprates.The shorter second part deals with a related topic: the two distinct charge density waves (CDW, 2D and 3D) of YBa2Cu3O6+_ (Y-123). By performing sound velocity measurements in high magnetic fields we constrain the doping range of the 3D CDW and show that the latter is unlikely at the origin of the Fermi surface reconstruction. Sound velocity measurements also allow the determination of dTc/dεi, the Tc's susceptibility to a given elastic deformation. The complex and anisotropic doping dependence of dTc/dεi cannot be easily reconcile alone with a scenario of competition between CDW(s) and superconductivity
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Stemmann, Guntram. "Etude des excitations de spin dans les supraconducteurs à haute température critique." Grenoble 1, 1994. http://www.theses.fr/1994GRE10017.
Abstract:
Le but de cette these est d'etudier les excitations de spin dans les supraconducteurs a haute temperature dans les limites du couplage faible et du couplage fort. Le premier chapitre est une introduction a la situation experimentale, en particulier une presentation des resultats experimentaux obtenus par des experiences de diffraction neutronique et de rmn. Le deuxieme chapitre a pour objet de faire le point sur l'etat des theories existantes concernant les excitations de spin dans les supraconducteurs a base de cuivre-oxygene. Dans le troisieme chapitre, la limite du couplage fort est etudiee dans le cas d'un modele de hubbard a une bande, ou le transfert electronique aux seconds voisins est pris en compte. Ce modele constitue un meilleur point de depart pour les calculs pertubatifs que le modele habituel limite au transfert electronique entre premiers voisins. Nos resultats sont en accord avec les experiences de photoemission. Dans la phase normale, les excitations de spin, contrairement a l'experience, ne presentent pas de gap, mais sont bien decrites dans la phase supraconductrice ou ils presentent un gap qui croit avec le dopage, ainsi qu'une resonance que nous analysons comme une anomalie de kohn de deuxieme espece dans le canal de cooper. Le chapitre 4 est consacree a l'etude de la limite du couplage fort qui doit permettre de prendre en compte les fortes correlations presentes. L'etude de la phase normale suggere que les proprietes experimentales de celle-ci s'expliquent par un etat rvb du a l'appariement entre spinons. L'ensemble des resultats obtenus donne de solides arguments en faveur d'une supraconductivite de type d dont les effets se prolongent au-dessus de tc dans un etat rvb
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Guibadj, Abdenacer. "Réalisation de multicouches pour supraconducteurs à haute température critique par méthode chimique." Grenoble 1, 2009. http://www.theses.fr/2009GRE10135.
Abstract:
Etude et élaboration par MOD des couches tampons Ce02 et La2Zr207 (LZO) pour supraconducteurs déposés. Différents précurseurs de Cérium a été étudiés, le spin coating a été utilisé pour faire les dépôts. L' ATG des différents précurseurs (Ce(EH)3, Ce(acac)3, Ce(prop)3 et LZ(prop h) a permis la détermination du mode de décomposition (perte de masse), de cerner la température de cristallisation de l'oxyde et de discuter de la nature mixte ou de mélange du LZ(prop)7. La microstructure et la texture des films Ce02 et LZO est étudiée par DRX. L'AFM et le MEB ont permis d'étudier la rugosité, la topologie et la morphologie de la surface. Le traitement thermique des couches tampons Ce(EH)3/STO et LZ(prop)7/LAO sous différentes atmosphères nous a permis de différentier la croissance polycristalline de la croissance épitaxiale. Le contrôle de la P02 in-situ lors du palier de cristallisation permet d'améliorer la texture des couches tampons. La vitesse de montée en température a une influence sur la nucléation dont l'influence a été étudiée. Finalement, on a réalisé des multicouches Ce02/LZO/LAO et YBaCuO/Ce02/YSZ/IBAD qui est supraconducteurStudy and development by MOD of the buffer layers Ce02 and La2Zr207 (LZO) for coated conductors. Various precursors of Cerium was studied, the spin coating was used to make the deposits. The TGA of the various precursors (Ce(EH)3, Cee acac )3, Ce(prop)3 et LZ(ProP)7) allowed the determination of their decomposition mode (loss of mass), to determine their tempe rature of crystallization and to discuss the mixed nature of LZ(ProP)7. The microstructure and the texture of the films of Ce02 and LZO are studied by DRX. AFM and MEB was used to study roughness, the topology and the morphology of the surfaces. The heat treatment of the buffer layers Ce(EH)3/STO and LZ(prop )7/LAO under various atmospheres enabled us to differentiate the polycrystalline growth from the epitaxial growth. The in-situ control of the P02 at during the stage of crystallization makes it possible to improve the texture of the buffer layers. The rate of increasing temperature has an influence on the nucleation that was studied. Finally, one carried out multi-Iayer Ce02/LZO/LAO and YBaCuO/Ce02/YSZ/IBAD which is superconducting
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Lecrevisse, Thibaud. "Contribution à l'Etude des aimants supraconducteurs utilisant des matériaux supraconducteurs à haute température de transition." Phd thesis, Université de Grenoble, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00904070.
Abstract:
L'apparition ces dernières années de supraconducteurs réalisés industriellement utilisant des composés à haute température de transition offre la possibilité de nouveaux développements en magnétisme supraconducteur. En effet ils permettent d'augmenter le champ magnétique généré en conservant une cryogénie classique à 4,2K d'une part, et ils ouvrent la voie à des développements d'aimants supraconducteurs fonctionnant entre 10 et 30K d'autre part. Les matériaux supraconducteurs à haute température critique sont alors indispensables pour dépasser les inductions magnétiques de 16 T (cas de l'insert dipolaire HTc pour le Large Hadron Collider du CERN) ou augmenter la densité spécifique d'énergie stockée dans un SMES (Superconducting Magnetic Energy Storage, cas du projet ANR SuperSMES). Les atouts incontestables (température critique, champ magnétique critique, résistance mécanique) apportés par l'utilisation des matériaux supraconducteurs à haute température critique tels que l'YBaCuO dans les aimants supraconducteurs demandent de relever quelques défis. Leur comportement est encore mal compris, surtout lors des transitions résistives. Arriver à protéger ces conducteurs requiert une réflexion nouvelle sur les systèmes de protection destinés à éviter les dégradations thermiques et mécaniques. La réponse à la question " peut-on utiliser ces matériaux de manière pérenne dans les aimants supraconducteurs ? " est incontournable. Des éléments de réponse sont donnés ici. L'utilisation des conducteurs est abordée à travers différentes études expérimentales permettant de mieux connaître le conducteur (caractérisation électrique et modélisation de la surface critique) d'une part et de définir les étapes clés de la fabrication des aimants supraconducteurs à haute température de transition (étude des jonctions entre conducteurs ou entre galettes) d'autre part. Cette étude a abouti à la réalisation de deux prototypes d'aimants ayant permis d'identifier les difficultés liées à l'utilisation des rubans d'YBaCuO. Un modèle thermoélectrique des supraconducteurs à haute température de transition est développé et un code numérique basé sur le logiciel de calcul par Eléments Finis CASTEM permet d'étudier le phénomène de transition résistive, ou quench, dans un conducteur et dans un aimant. Le code a été validé sur des essais réalisés au Laboratoire National des Champs Magnétiques Intenses de Grenoble. Les résultats obtenus ont permis la définition des conducteurs pour les deux projets liés à la thèse et la validation de la protection.
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Balédent, Victor. "Paramètre d'ordre magnétique dans la phase de pseudogap des oxydes de cuivre supraconducteurs à haute température critique." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00683440.
Abstract:
Ce travail de thèse présente un nouvel ordre magnétique dans l'énigmatique phase de pseudo-gap des cuprates supraconducteurs à haute température critique. L'étude des composés YBa2Cu3O6+δ, HgBa2CuO4+δ et La1.92Sr0.08CuO4 par diffusion élastique de neutrons polarisés a permis de mettre en évidence un paramètre d'ordre magnétique en dessous d'une température comparable à celle de l'ouverture du pseudo-gap de ces systèmes. Nous avons également montré pour la première fois l'existence dans la famille HgBa2CuO4+δ de deux modes collectifs magnétiques associés à la phase de pseudo-gap. Tous ces résultats indiquent qu'à l'ouverture du pseudo-gap est associée une vraie transition de phase, avec un paramètre d'ordre magnétique et une symétrie brisée: la symétrie par renversement du temps. Il est toutefois important de noter que la symétrie de translation du réseau est préservée: on parle alors d'ordre à Q=0. Dans le système YBa2Cu3O6+δ, nous avons établi que lorsque l'on s'approche du composé parent, ou lorsque l'on introduit des impuretés telles que du Zn, les fluctuations de spin incommensurables autour du vecteur d'onde antiferromagnétique (QAF) se développent au détriment du nouvel ordre à Q=0. De manière similaire, nous avons pu mettre en évidence une interaction entre l'instabilité magnétique autour de QAF et le nouvel ordre à Q=0 dans La1.92Sr0.08CuO4. L'ensemble de ces résultats apporte une pièce maitresse au puzzle que représente toujours la supraconductivité à haute température critique, malgré 25 ans de recherche.
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Leckel, Olivier. "Structures accommodant la non-stoechiométrie dans l'oxyde supraconducteur Tl2Ba2CuO6±x à haute température critique : corrélation avec les propriétés supraconductrices." Lyon 1, 1995. http://www.theses.fr/1995LYO10149.
Abstract:
Parmi les nombreux membres de la famille de supraconducteurs tl#mba#2ca#n#-#1cu#no#2#n#+#m#+#2, a haute temperature critique (tc) le compose tl#2ba#2cuo#6##x (denomme 2201) est particulierement interessant car: 1) sa temperature critique tc peut varier entre 0 et 90k environ, 2) il presente une transition de phase orthorhombique / tetragonale. Ces deux aspects dependent etroitement des conditions d'elaboration. En outre le compose 2201 est thermiquement instable et montre une forte tendance de devenir non-stoechiometrique, non seulement en oxygene mais aussi en thallium. Dans le cadre de cette these nous nous sommes propose de correler structure et proprietes de tl#2ba#2cuo#6##x en fonction des conditions d'elaboration. Dans un premier temps nous avons adapte et developpe plusieurs techniques d'elaboration sous differentes pressions gazeuses et uniaxiale. Nous avons montre qu'il est possible d'obtenir par ces techniques des echantillons monophases et stoechiometriques. Afin d'analyser le role des differents parametres controlant la transformation de phase ainsi que les proprietes supraconductrices, nous avons effectue une etude de substitution des atomes de thallium par du cuivre dont les resultats nous amenent a proposer un taux maximal de substitution atomique cu/tl de 5%, coherent avec l'existence d'un mecanisme d'autodopage en porteurs de charge par une reaction redox interne. Par ailleurs, une etude du dopage en oxygene nous a permis de mettre en evidence d'une part l'effet de conditions d'elaboration en non-equilibre thermodynamique sur les proprietes supraconductrices et d'autre part, dans le cas des echantillons prepares a l'equilibre thermodynamique, la correlation quantitative entre les parametres structuraux, la temperature critique et la concentration en oxygene. Partant de l'analyse des images en microscopie electronique a transmission (met) a haute resolution de la structure dite parfaite, nous avons determine les proprietes structurales des echantillons de compositions non stoechiometriques sur. Dans le cas du dopage en oxygene notamment, nous avons propose un modele structural, etablissant une relation entre l'ecart a la composition, la deviation a la structure parfaite (surstructure) et l'influence sur les proprietes supraconductrices
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Pailhès, Stéphane. "Etude des excitations magnétiques dans le supraconducteur à haute température critique Y1-xCaxBa2Cu3O7-delta par diffusion inélastique des neutrons." Paris 6, 2004. http://www.theses.fr/2004PA066483.
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Flechet, Bernard. "Interconnexions en matériaux supraconducteur (haute température critique) et conducteur normal : performances comparées pour les applications en électronique rapide refroidie." Grenoble INPG, 1991. http://www.theses.fr/1991INPG0018.
Abstract:
Dans le domaine du conditionnement en electronique rapide, les potentialites des interconnexions en supraconducteur haute temperature critique sont donnees en, comparaison avec celles constituees de conducteurs normaux a 77 k. Apres avoir developpe des modeles phenomenologiques decrivant le comportement hyperfrequence des materiaux (ybacuo, cuivre et dielectriques), l'analyse est realisee par modelisation (dans le domaine frequentiel) et par simulation (dans le domaine temporel) de la propagation dans les liaisons electriques. Les resultats experimentaux obtenus sont ensuite compares avec ceux issus de l'approche theorique pour des temperatures comprises entre 30 k et 300 k
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Ulysse, Christian. "Bolomètres à électrons chauds à supraconducteurs haute température critique pour les ondes submillimétriques : élaboration et caractérisations." Paris 6, 2003. http://www.theses.fr/2003PA066327.
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Ladret, Daniel, and Béatrice Cabon. "Étude de dispositifs passifs microondes en technologie supraconductrice à haute température critique." Grenoble INPG, 1995. http://www.theses.fr/1995INPG0014.
Abstract:
Le travail expose repose sur la connaissance pragmatique des proprietes des supraconducteurs a haute temperature critique (htc) et sur les methodes de modelisation developpees au lemo ; il est possible, sur des structures planaires microondes, de prendre en compte les particularites des materiaux htc. Nous montrons et commentons les effets propres du supraconducteur ainsi que les effets induits par des metallisations proches, nous avons concu et realise un circuit passif microonde original. L'inductance interne a ete etudiee en comparant les resultats de modelisation a ceux issus de tests sur une ligne microruban inversee. Nous montrons une bonne concordance des resultats jusqu'a 0,98 tc. Les effets induits sur les pertes et la vitesse de phase par des metallisations de proximite ont ete analyses. Les resultats presentes comparent les valeurs modelisees a des donnees experimentales sur des lignes coplanaires. Nous nous sommes plus particulierement interesses au cas d'une couche supraconductrice recouverte d'un metal (bilame) et nous validons notre modelisation jusqu'a 30 ghz. Le comportement des pertes en fonction de la frequence est explique grace a l'etude sur le bilame microruban. L'etude d'un dispositif a dispersion controlee a ete conduite. Ce circuit est constitue d'une suite de coupleurs microondes mis en cascade. Dans le but de realiser un circuit en materiaux htc, la technologie utilisee est coplanaire couplee ; elle permet de s'affranchir des contraintes technologiques actuelles. La conception et la realisation d'un demonstrateur permet de valider nos simulations, dans les domaines temporel et frequentiel en tenant compte d'effets perturbateurs endemiques ; et nous montrons qu'un dispositif fonctionnel ne peut etre realise qu'a partir d'une technologie supraconductrice
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Bourges, Philippe. "DYNAMIQUE DE SPINS DANS LES OXYDES DE CUIVRE SUPRACONDUCTEURS A HAUTE TEMPÉRATURE CRITIQUE." Habilitation à diriger des recherches, Université Paris Sud - Paris XI, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00003467.
Abstract:
La dynamique de spins dans les supraconducteurs à haute température critique est discutée à la lumière de la diffusion inélastique de neutrons. Ces mesures montrent l'existence de fortes fluctuations magnétiques maximales autour du vecteur d'onde antiferromagnétique, $(\pi/a,\pi/a)$. tant dans l'état supraconducteur que dans l'état normal. Le rôle de ces fluctuations magnétiques est nécessairement important pour le mécanisme de la supraconductivité à haute température critique. L'état supraconducteur est en particulier caractérisé par une excitation collective magnétique, "pic de résonance", dont l'énergie est proportionnelle à la température critique supraconductrice.
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Fleiter, Jérôme. "Étude de l'implémentation de supraconducteurs à haute température critique dans les aimants d'accélérateur." Phd thesis, Université de Grenoble, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00911430.
Abstract:
Les collisionneurs de particules sont des outils indispensables pour l'étude et la compréhension des lois fondamentales de la physique. Le plus grand accélérateur de particules jamais construit, le Large Hadron Collider (LHC), installé au CERN, est un accélérateur circulaire de type synchrotron à faisceaux contrarotatifs. Dans le LHC, les dipôles supraconducteurs en Nb-Ti génèrent une induction maximale de 8,3 T et les particules ont une énergie de collision de 14 TeV. La communauté scientifique souhaiterait des collisions à plus hautes énergies, ce qui nécessitera l'utilisation de dipôles à inductions magnétiques plus élevées. Le supraconducteur Nb3Sn est une option pour les dipôles générant jusqu'à 14 T environ. Une possible augmentation de l'énergie de collision du LHC de 14 TeV à 33 TeV est actuellement en discussion. Ce niveau d'énergie nécessitera l'utilisation de supraconducteurs à haute température (HTS) ayant des inductions irréversibles bien supérieures à celles du Nb3Sn et du Nb-Ti. A basse température les conducteurs YBCO présentent des inductions irréversibles et des densités de courant critique très élevées. Au nominal, les aimants supraconducteurs d'accélérateur fonctionnent à des courants de l'ordre de 10-20 kA. Ce niveau de courant bien supérieur aux capacités individuelles de transport des conducteurs HTS requerra l'utilisation de câbles supraconducteurs multibrins. Dans cette thèse, une formulation analytique fournissant une estimation de l'induction ultime des dipôles HTS est dérivée et la possibilité de générer des inductions supérieures à 20 T est démontrée. Le concept de câble transposé Robel à fort courant − introduit en 2006 pour les conducteurs YBCO − a jusqu'alors été caractérisé à 77 K, en induction propre. Mon travail expérimental pionnier a conduit à la première caractérisation réussie de câbles Roebel à 4,2 K et sous des inductions allant jusqu'à 9,6 T. Les forts courants critiques (12 kA) et les densités de courant critique (>1,1 kA/mm2) démontrent le potentiel de ces câbles pour des applications dans les aimants d'accélérateur à haute induction. Les câbles caractérisés ont atteint leur courant critique avec une distribution inégale de courant entre les brins. La principale raison de cette répartition déséquilibrée a été identifiée comme étant due à une résistance de contact non homogène aux jonctions. Mon travail novateur a permis de développer des outils numériques et expérimentaux universels qui permettent de quantifier et d'évaluer les performances des câbles HTS pour les aimants d'accélérateur.
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Husse, Emmanuelle. "Conception, réalisation et caractérisation de composants passifs microondes supraconducteurs à haute température critique." Lille 1, 1996. http://www.theses.fr/1996LIL10184.
Abstract:
Le but de ce travail est de demontrer l'interet de l'utilisation des films supraconducteurs dans la realisation de composants passifs microondes, plus precisement des coupleurs large bande et des filtres passe-bande a bande tres etroite. Notre choix s'est arrete sur deux types de coupleurs, des coupleurs hybrides en anneau et des coupleurs a lignes non uniformes. Ces derniers ont necessite la conception d'un programme de simulation. Les filtres que nous avons etudies et caracterises utilisent la structure en lignes quart d'onde couplees. L'objectif est d'aboutir a des filtres presentant une bande passante inferieure a 1%. Les composants sont realises a l'aide de films minces supraconducteurs deposes sur des substrats de mgo ou de laalo#3. Au cours du processus technologique nous avons employe les methodes de lithographie optique classiques et mis au point une gravure seche par plasma d'ions argon pour les films minces supraconducteurs. Une suite possible du travail est la realisation d'un diplexeur integrant les filtres et coupleurs concus
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Mangin-Thro, Lucile. "Ordre magnétique à q=0 dans les cuprates supraconducteurs à haute température critique." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015SACLS170/document.
Abstract:
Cette thèse a pour motivation l'étude de l'ordre magnétique à q=0 dans les cuprates supraconducteurs à haute température critique. Cet ordre a déjà été reporté dans quatre familles de cuprates grâce à la diffusion de neutrons polarisés. Il est établi, sur une large gamme de dopage en trous, que cet ordre se développe à partir d'une température Tmag comparable à la température d'apparition de la phase de pseudo-gap T*. Ces observations sont compatibles avec un modèle de boucles de courant, qui induisent des moments magnétiques orbitaux. Les symétries mises en jeu sont la brisure par renversement du temps et l'invariance par translation. D'un point de vue expérimental, il s'agit non seulement de vérifier systématiquement l'existence de cet ordre magnétique, mais également de saisir sa nature. Nous nous sommes particulièrement intéressés à l'étude de deux systèmes bicouches, YBa2Cu3O6+x et Bi2Sr2CaCu2O8+x. Dans un premier temps, nous avons montré la persistance de l'ordre magnétique à q=0 pour une valeur de Tmag relativement élevée, dans des échantillons proches du dopage optimal. Toutefois, l'intensité magnétique associée est fortement réduite. Nous avons montré que ceci était en fait dû à la présence de domaines de taille finie, l'ordre est à courte portée. Aussi, nous avons déterminé le facteur de structure le long de l'axe c, il présente une décroissance rapide unique. Dans le cadre des boucles de courant, une possible modélisation consisterait en une résultante de deux anapoles pointant le long de b* au sein de la bicouche. D'autre part, nous avons confirmé l'existence d'un moment magnétique incliné sous Tmag. Nous avons cependant mis en évidence un caractère Ising le long de l'axe c à haute température. Enfin, nous avons prouvé que le signal associé à l'ordre magnétique à q=0 continue d'augmenter dans l'état supraconducteurThis work is motivated by the study of the intra-unit-cell magnetic order in cuprate high temperature superconductors. It has been already reported in four cuprate families by using polarized neutron scattering, and it is well documented in a wide hole doping range. This order develops below Tmag, which matches the pseudo-gap temperature T*. This magnetic phase could be induced by the staggered orbital magnetism within the unit cell as proposed in the loop current model. This intra-unit-cell magnetic order indicates that time reversal symmetry is broken, but translation invariance is preserved. Experimentally, the goal is not only to systematically verify the existence of this intra-unit-cell magnetic order, but also to seize its nature. We particularly focused on two bilayer systems, YBa2Cu3O6+x and Bi2Sr2CaCu2O8+x. First, we revealed the persistence of the intra-unit-cell magnetic order at relatively high Tmag, near optimal doping. Compared to samples with a lower hole doping level, the magnetic intensity is strongly reduced. We demonstrated that this is due to finite magnetic correlation lengths. Moreover, we determined the associated magnetic structure factor along c, which displays a unique sharp decreasing. It is consistent with a model in which the sum of two anapoles within the bilayer is pointing along b*. Besides, below Tmag, we confirmed the existence of a tilt of the magnetic moment. However, we showed that at high temperature an Ising-like response along the c-axis is recovered. Finally, we proved that the magnetic signal associated to the intra-unit-cell magnetic order is still increasing in the superconducting state
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Badoux, Sven. "Propriétés de l'état normal des cuprates sous-dopés sous champ magnétique intense." Toulouse 3, 2014. http://thesesups.ups-tlse.fr/2625/.
Abstract:
Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés à la physique des supraconducteurs à haute température critique et à leur diagramme de phase. Depuis leur découverte en 1986, ces matériaux ont suscité un fort engouement notamment à cause de leur température critique élevée. La phase supraconductrice, dans le diagramme de phase de ces matériaux, présente un dôme avec une température critique maximale qui délimite le côté sous dopé (à gauche) du coté sur dopé (à droite). Ce dôme est situé entre une phase isolante et une phase métallique (type liquide de Fermi). Afin de comprendre l'origine de la supraconductivité, il est important de bien caractériser la phase normale à partir de laquelle elle se développe. Nous nous sommes particulièrement intéressés aux propriétés à basse température. Pour cela, des champs magnétiques intenses ont été nécessaires afin de détruire la supraconductivité et de restaurer l'état normal à basse température. Les oscillations quantiques ont été découvertes en 2007, dans ces matériaux, par des mesures de résistivité et d'aimantation sous champ magnétique intense et à basse température. La présence d'oscillations quantiques de faibles fréquences associées à des coefficients de Hall et Seebeck négatifs ont mis en évidence la présence d'une petite poche d'électrons dans la surface de Fermi couvrant seulement 1. 9% de la première zone de Brillouin (PZB) du côté sous dopé. Ceci est incompatible avec les calculs de structure de bandes. Ce résultat est en fort contraste avec les oscillations quantiques mesurées dans les cuprates sur-dopés qui correspondent à la large orbite de type trou prédite par les calculs de structure de bandes et qui occupe 65% de la PZB. La présence de cette petite poche d'électrons dans des composés sous-dopés en trous peut être expliquée par une reconstruction de la surface de Fermi. En effet, des mesures de RMN et de rayons X ont montré la présence d'une onde de densité de charge en compétition avec la supraconductivité. Pour étudier plus en détail cette reconstruction et la relation entre la surface de Fermi déduite des oscillations quantiques et l'ordre de charge, nous avons réalisé différentes séries de mesures à 70T dans une large gamme de dopage, de champs magnétiques et de températures pour des échantillons d'YBa2Cu3Oy. Nous avons également utilisé la pression hydrostatique pour induire un changement de dopage sur un même échantillon. Ces mesures ont révélé la présence d'une nouvelle série d'oscillations de plus faible fréquence que nous avons associé à une poche de trou. Ce résultat permet d'expliquer plusieurs propriétés de transport mesurées dans le composé YBa2Cu3Oy. En parallèle, nous avons également réalisé des mesures de transport dans des échantillons de HgBa2CuO4+?, considéré comme un matériau modèle de la famille des cuprates (absence de chaîne et structure monoplan). Nous avons réussi à observer des oscillations quantiques, similaires à celles observées dans YBa2Cu3Oy. Ceci a permis de démontrer l'universalité de ce phénomène dans les cuprates et de confirmer de manière indiscutable que les plans conducteurs sont le siège de la reconstruction de la surface de Fermi à l'origine de ces oscillations quantiques. Enfin, nous avons effectué différentes simulations de reconstruction de la surface de Fermi basées sur un ordre de charge bi-axial qui a récemment été mis en évidence par des mesures de RMN, de rayons X et de vitesse du son. Les surfaces de Fermi obtenues ont été comparées aux mesures expérimentalesIn this thesis, we have studied in high temperature superconductors and their phase diagram. Since their discovery in 1986, these materials have generated great interest, especially because of their high critical temperature. In the generic phase diagram of these materials, the superconducting phase is a dome with a maximal critical temperature, which defines the under-doped side (left-side of the phase diagram) and the over-doped side (right-side of the phase diagram). The dome is located between an insulating phase and a metallic phase (Fermi-liquid like). In order to understand the origin of superconductivity, it is essential to characterize the normal phase from which superconductivity arises, in particular at low temperature. Therefore, high magnetic fields were needed to destroy superconductivity and restore the low temperature normal state. Quantum oscillations have been discovered in 2007 in these materials, thanks to resistivity and magnetization measurements under high magnetic fields and low temperature. Quantum oscillations and negative Hall and Seebeck coefficients have revealed the presence of a small electron pocket in the Fermi surface of the underdoped side, covering only 2% of the first Brillouin zone (FBZ). This is in disagreement with band-structure calculations. In contrast quantum oscillations in overdoped cuprates revealed the large hole-like orbit, covering 65% of the FBZ, as predicted by the band structure calculations. The presence of this small electron pocket in underdoped compounds can be explained by a Fermi surface reconstruction. Indeed, RMN and X-rays measurements have shown the presence of a charge density wave in competition with superconductivity. To study the relationship between the Fermi surface deduced from quantum oscillations and the charge order, we have followed the evolution of the oscillation frequencies as a function of doping. Therefore, we have performed different measurements on YBa2Cu3Oy in a wide range of doping, magnetic fields (up to 70T) and temperatures. We also used hydrostatic pressure to induce a change of doping on the same sample. These measurements have revealed the presence of a new series of oscillations with a lower frequency which has been associated to a holepocket. This result allows us to explain some of the transport properties measured in YBa2Cu3Oy compound. In addition, we have also performed transport measurements in HgBa2CuO4+? samples, considered as a textbook material of the cuprate family (monolayer structure and no CuO chain). We have succeeded to observe quantum oscillations similar to those observed in YBa2Cu3Oy. This demonstrates the universality of this phenomenon in cuprates and clearly demonstrates that reconstruction of the Fermi surface involves the quintessential CuO2 planes. Finally, we have performed various simulations of Fermi surface reconstruction based on a biaxial charge order recently discovered by NMR, X-ray and sound velocity measurements. The reconstructed Fermi surface has been compared with experimental measurements
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Pugnat, Pierre. "Etude de l'irréversibilité et de l'anisotropie du vecteur aimantation des supraconducteurs à haute température critique." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1995. http://www.theses.fr/1995GRE10049.
Abstract:
Ce travail propose une etude des proprietes magnetiques anisotropes reversibles et irreversibles de monocristaux supraconducteurs a haute t#c (sht#c), yba#2cu#3o#7 (t#c de 91 k) et la#1#. #8#5sr#0#. #1#5cuo#4 (t#c de 35 k). Les differentes aimantations associees aux variables temperature t, champ magnetique applique h et orientation de ce dernier par rapport au cristal, ont ete etudiees. Une des particularite de ce travail repose sur la mesure simultanee des deux composantes du vecteur aimantation a savoir celles parallele m#l et perpendiculaire m#t au champ applique. Lors de ce type de mesures, la vitesse de rotation de l'echantillon n'est en general pas suffisamment faible pour qu'a chaque instant l'etat d'equilibre thermostatique du reseau de vortex puisse s'etablir. Il en resulte l'apparition sur chacune des composantes d'une contribution hors equilibre a l'aimantation qui developpe une hysteresis rotationnelle. La validite de la decomposition du vecteur aimantation en une contribution reversible et une autre irreversible a ete demontree experimentalement. L'aimantation reversible du cristal yba#2cu#3o#7 a pu etre interpretee avec la theorie de ginzburg-landau anisotrope (gla) pour les temperatures proches de t#c. L'ensemble des parametres phenomenologiques de ce compose (facteur d'anisotropie, champ critique superieur et parametre de ginzburg-landau) a ainsi pu etre obtenu de facon auto-consistante. Des mesures a plus basse temperature semblent mettre en evidence une dependance en champ de l'anisotropie. Pour le cristal la#1#. #8#5sr#0#. #1#5cuo#4, la theorie de gla ne convient pas et l'anisotropie depend, dans cette description, de h et t. Quant a l'etude de la contribution irreversible de l'aimantation transverse des deux cristaux etudies, elle revele l'impact de la structure lamellaire des sht#c sur le piegeage des vortex: la largeur angulaire du pic irreversible de m#t peut etre interpretee en termes d'effet precurseur a la transition de lock-in
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Julien, Marc-Henri. "Des supraconducteurs à haute température critique aux échelles de spins : une étude par résonance magnétique nucléaire." Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015), 1997. http://www.theses.fr/1997GRE10283.
Abstract:
Des supraconducteurs a haute temperature critique aux echelles de spins : une etude par resonance magnetique nucleaire. Ce memoire decrit l'etude par resonance magnetique nucleaire (rmn) des correlations magnetiques dans differents oxydes de cuivre supraconducteurs a haute temperature et dans un compose organique de type echelle de spins (chaines heisenberg s=1/2 couplees deux a deux). Tous les composes presentent des correlations antiferromagnetiques a courte distance, y compris hgba#2cacu#2o#6#+#, appartenant au regime dit surdope des supraconducteurs. Les composes sousdopes hgba#2ca#2cu#3o#8#+#, yba#2cu#3o#6#. #4#5 et yba#2(cu#0#. #9#9zn#0#. #0#1)#3o#6#. #7 presentent, en plus, un pseudogap dans les excitations magnetiques a q (,). Dans hgba#2ca#2cu#3o#8#+#, le compose possedant les records de temperature critique, la temperature caracteristique d'apparition du pseudogap (t*=230 k), l'echelle d'energie des fluctuations magnetiques, et le champ hyperfin transfere au site du cuivre sont nettement plus importants que dans yba#2cu#3o#6#+#x ou la#2#-#xsr#xcuo#4, a dopage equivalent. Dans yba#2cu#3o#6#. #7, nous montrons que la relaxation nucleaire a basse temperature est dominee par les fluctuations des moments magnetiques induits au site du cuivre apres substitution de cu(2) (s=1/2) par 1. 5% de zn (s=0). Le pseudogap n'est cependant pas detruit. Dans yba#2cu#3o#6#. #4#5, le pseudogap se manifeste a une temperature assez faible t* 100 k, mettant en evidence une dependance complexe vis a vis du dopage en trous dans yba#2cu#3o#6#+#x. L'echelle de spins cu#2(c#5h#1#2n#2)#2cl#4 a ete etudiee par rmn du proton #1h. Deux processus distincts de relaxation nucleaire, propres aux systemes avec un gap de spin , ont ete identifies. Le diagramme de phase complet (h-t) a ete explore autour du point critique quantique h#c#l = /gb ; il comprend trois phases caracteristiques des systemes magnetiques de basse dimensionnalite : regime liquide de spins avec gap (t < h#c#l - h), liquide de luttinger (t < h - h#c#l) et regime quantique critique (t > |h - h#c#l|).
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Gillet, Jean-Alain. "Etude par résonance magnétique nucléaire des oxydes supraconducteurs à haute température critique YBa2Cu3O(6+x)." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1994. http://www.theses.fr/1994GRE10113.
Abstract:
Nous présentons un ensemble de résultats obtenus par résonance magnétique nucléaire (rmn) sur six monocristaux d'yba#2cu#3o#6#+#x, représentatifs des différents types de supraconducteurs à haute température critique de cette famille. Ces résultats comprennent des mesures du déplacement hyperfin magnétique, du taux de relaxation spin-réseau (trsr) (t#1) et du taux de relaxation spin-spin (t#2#g). Une comparaison quantitative des résultats obtenus par diffusion inélastique de neutrons (din) et par rmn, sur des échantillons similaires voire identiques, est présentée concernant les propriétés magnétiques. La comparaison de t#2#g et t#1 met en évidence l'ouverture d'un gap de spin dans le spectre des excitations magnétiques, dans le régime sousdope, pour une température t* bien supérieure à t#c, en accord avec les mesures de din. L'interprétation est basée sur la relation de kramers-kronig exprimant la partie réelle de la susceptibilité de spin comme une intégrale en fréquence de la partie imaginaire, relation indépendante du modèle théorique décrivant les fluctuations magnétiques. Nous montrons que les deux techniques sont compatibles, et non contradictoires. Les résultats expérimentaux permettent d'écarter certaines théories et conduisent à une double conclusion : un certain nombre d'approches (phénoménologie basée sur une longueur de corrélation magnétique variant avec la température, théories basées sur une description en termes de liquide de fermi) sont en contradiction avec des résultats de base de rmn et de din. La théorie de champ moyen du modèle t-j est un candidat à ne pas négliger, mais il reste des problèmes sérieux pour expliquer les trsr des sites #1#7o et #8#9y. Ceci nous amène à nous interroger sur la validité de la description communément utilisée pour décrire la relaxation rmn de ces sites dans le cadre de l'hamiltonien de mila-rice. Si nous voulons tenir compte des résultats des deux techniques, le procédé pour calculer les trsr de #1#7o et #8#9y (base sur l'hamiltonien de mila-rice) doit être revu
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Des, Ligneris Benoît. "Étude des pertes CA dans un ruban supraconducteur à haute température critique à l'aide de la méthode calorimétrique par annulation." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1999. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape9/PQDD_0016/MQ56892.pdf.
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Smina, Abdellatef. "Contribution a l'étude des mécanismes de dissipation dans les supraconducteurs à haute température critique." Tours, 1996. http://www.theses.fr/1996TOUR4007.
Abstract:
Ce travail est une contribution à l'étude des propriétés de transport des supraconducteurs à haute température critique. En l'absence de champ magnétique appliqué, l'effet de la granularité sur les propriétés électriques, en corrélation avec la dimensionnalité du réseau de grains du matériau (3D ou 2D) a été mis en évidence. Dans le cas d'une céramique (réseau 3D de grains), les effets linéaires et non lineaires s'expliquent dans le cadre d'une transition de phase du second ordre. Dans le cas d'une couche mince granulaire (réseau 2D de grains), les résultats obtenus s'interprètent dans le cadre d'une transition de type topologique: transition Berezinskii, Kosterlitz et Thouless. L’étude de l'état mixte de deux familles de cuprates (Bi-2212 et Tl-2212) a mis en valeur le caractère très anisotrope et lamellaire de ces matériaux. Les résultats obtenus sur le compose Bi-2212 s'interprètent dans le cadre du modèle de reptation du flux. Dans le cas du compose Tl-2212, les caractéristiques v-i s'expliquent en terme de transition de phase solide désordonne-liquide affectant le réseau de lignes de vortex. L’étude du diagramme de phase (h, t) de ce compose montre l'existence d'un changement de comportement entre deux régimes dominés par des fluctuations thermiques de nature tridimensionnelles ou bidimensionnelles
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Lecrevisse, Thibault. "Contribution à l'étude des aimants supraconducteurs utilisant des matériaux supraconducteurs à haute température de transition." Phd thesis, Université de Grenoble, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00875176.
Abstract:
L'apparition ces dernières années de supraconducteurs réalisés industriellement utilisant des composés à haute température de transition offre la possibilité de nouveaux développements en magnétisme supraconducteur. En effet ils permettent d'augmenter le champ magnétique généré en conservant une cryogénie classique à 4,2K d'une part, et ils ouvrent la voie à des développements d'aimants supraconducteurs fonctionnant entre 10 et 30K d'autre part. Les matériaux supraconducteurs à haute température critique sont alors indispensables pour dépasser les inductions magnétiques de 16 T (cas de l'insert dipolaire HTc pour le Large Hadron Collider du CERN) ou augmenter la densité spécifique d'énergie stockée dans un SMES (Superconducting Magnetic Energy Storage, cas du projet ANR SuperSMES).Les atouts incontestables (température critique, champ magnétique critique, résistance mécanique) apportés par l'utilisation des matériaux supraconducteurs à haute température critique tels que l'YBaCuO dans les aimants supraconducteurs demandent de relever quelques défis. Leur comportement est encore mal compris, surtout lors des transitions résistives. Arriver à protéger ces conducteurs requiert une réflexion nouvelle sur les systèmes de protection destinés à éviter les dégradations thermiques et mécaniques. La réponse à la question " peut-on utiliser ces matériaux de manière pérenne dans les aimants supraconducteurs ? " est incontournable.Des éléments de réponse sont donnés ici. L'utilisation des conducteurs est abordée à travers différentes études expérimentales permettant de mieux connaître le conducteur (caractérisation électrique et modélisation de la surface critique) d'une part et de définir les étapes clés de la fabrication des aimants supraconducteurs à haute température de transition (étude des jonctions entre conducteurs ou entre galettes) d'autre part. Cette étude a abouti à la réalisation de deux prototypes d'aimants ayant permis d'identifier les difficultés liées à l'utilisation des rubans d'YBaCuO. Un modèle thermoélectrique des supraconducteurs à haute température de transition est développé et un code numérique basé sur le logiciel de calcul par Eléments Finis CASTEM permet d'étudier le phénomène de transition résistive, ou quench, dans un conducteur et dans un aimant. Le code a été validé sur des essais réalisés au Laboratoire National des Champs Magnétiques Intenses de Grenoble. Les résultats obtenus ont permis la définition des conducteurs pour les deux projets liés à la thèse et la validation de la protection.
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Kermorvant, Julien. "Dissipation par effet Joule en régime hyperfréquence dans les supraconducteurs à haute température critique." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00604160.
Abstract:
Ces travaux portent sur un sujet d'intérêt commun à la physique fondamentale et à la physique appliquée. La stratégie du travail est d'utiliser les matériaux supraconducteurs à haute température critique (SHTc), destinés à une application dans des dispositifs pour la télécommunication, ainsi que les prototypes eux-mêmes de ces dispositifs, en tant qu'échantillons dans des études fondamentales portant sur la dissipation dans le régime des hyperfréquences (hf). On a ainsi pu avancer dans la compréhension du comportement non-linéaire des supraconducteurs dans cette partie du spectre électromagnétique, et, en même temps, développer des stratégies pour l'amélioration des dispositifs. En effet, la dissipation énergétique dans les supraconducteurs entraîne une dégradation du facteur de qualité (lorsqu'il s'agit de filtres ou de résonateurs), et une sévère limitation du nombre de canaux de communication que l'on puisse utiliser dans une certaine bande passante. La dégradation du facteur de qualité de filtres supraconducteurs en YBa2Cu3O7 lorsque ceux-ci sont exposés aux champs électromagnétiques de grande amplitude utilisé dans les télécommunications (GSM, UMTS,...) est due à l'augmentation avec la puissance de la résistance de surface, phénomène pour lequel pléthore d'explications tentatives ont été proposés dans le passé : excitation de quasi-particules par le champ hf, pertes hystérétiques à cause du mouvement des lignes de flux quantifiés, pénétration du flux magnétique hf par de joints de grains, et, enfin, chauffage local de la couche supraconductrice. En utilisant la mesure in-situ de la fréquence de résonance, et par delà, de la constante diélectrique du même résonateur en TiO2 posé sur la couche en YBa2Cu3O7 pour mesurer la résistance de surface, il est montré que dans la plage autour de 10 GHz, c'est l'échauffement local de la couche supraconductrice par le champ électromagnétique hf, et l'augmentation en température qui s'en suit, qui est responsable pour toute non-linéarité observée. Il n'y a donc pas de non-linéarités intrinsèques au supraconducteur qui jouent un rôle : seule la dissipation linéaire et l'effet Joule, avec la prise en compte correcte de la thermique de la couche supraconductrice, permettent de rendre compte des phénomènes. Ce résultat ouvre la voie à de nouvelles stratégies pour l'amélioration de dispositifs hf basés sur des supraconducteurs à haute Tc. Là où les pertes linéaires sont dues aux oscillations nanométrique de lignes de flux présents du à la présence du champ terrestre, l'inclusion d'ouvertures de la taille de quelque dizaine de nm dans la couche pourrait avoir un effet bénéfique. Par ailleurs, un blindage de tout dispositif s'impose. Là ou les pertes sont dues à la nature non-conventionelle de la supraconductivité et l'excitations de quasi-particules proche des nœuds de la bande interdite, on bute sur un problème fondamental. Une extension de cette étude porte sur les résonateurs planaires supraconducteurs. La caractérisation d'une série de résonateurs en YBa2Cu3O7 avec des fréquences propres allant de 500 GHz à 12 GHz montre que dans ce cas aussi, les performances des dispositifs étaient limités par l'échauffement de la couche supraconductrice. A fins de démonstration, une technique est développée ou on utilise un résonateur diélectrique (en TiO2 dans la phase rutile) posé sur le résonateur en YBa2Cu3O7 pour mesurer la température locale du dernier. La résonance de l'YBa2Cu3O7 et du TiO2 sont mesurés à l'aide de deux analyseurs de réseau, fonctionnant dans des plages de fréquence distinctes. Par la modélisation, comme par l'application de la méthode magnéto-optique pour la visualisation directe de la pénétration du flux magnétique dans le résonateur supraconducteur, il est montré que cet échauffement a lieu proche des coins aigus du dispositif, ou la densité de flux et du courant d'écrantage sont exacerbés. Une deuxième version des résonateurs YBa2Cu3O7 où les coins aigus sont éliminés au profit de coins arrondis à permis une amélioration d'un facteur dix de la plage de puissance ou le dispositif peut être utilisé. Cette amélioration a d'ores et déjà été incluse dans une application pour la DGA, et un brevet devrait être déposé.
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Richard, Laurence. "Défauts, plasticité et propriétés physiques induites des supraconducteurs à haute température critique : YBa2Cu3O7-x." Poitiers, 1997. http://www.theses.fr/1997POIT2265.
Abstract:
Dans un oxyde supraconducteur, les relations entre la microstructure et la dynamique du reseau de vortex, et en particulier l'influence des dislocations sur l'ancrage, ont ete etudiees. Le comportement macroscopique du reseau de vortex, examine par une technique de lame vibrante en oscillations forcees adaptee a l'etude des supraconducteurs a haute temperature critique, a ete interprete a l'aide du modele de l'etat critique. L'elevation de la densite de courant critique intergranulaire d'une ceramique avec la taille des grains a ainsi ete mise en evidence. L'amelioration des caracteristiques des jonctions intergranulaires d'une ceramique ayant subi un traitement haute temperature a haute pression a egalement ete montree. Ce phenomene a ete associe a une diminution de la porosite au niveau des joints de grains. Nous avons montre par ailleurs, que le comportement du reseau de vortex cree a basse temperature (mode zfc) peut apporter des informations supplementaires sur les mecanismes d'ancrage. En effet, un mecanisme de trainage des defauts par les vortex a ete mis en evidence sur un echantillon massif texture ; l'energie d'ancrage correspondante est alors de l'ordre de 0,1ev. L'influence des dislocations, introduites dans le plan (001) par deformation plastique a temperature ambiante, sur l'ancrage des vortex perpendiculaires a ce plan a ete caracterisee par des mesures d'aimantation et de susceptibilite alternative. Cette etude a ete effectuee sur des materiaux textures et des poudres orientees. Ces dernieres, issues d'une ceramique deformee, permettent de s'affranchir de l'effet de fissuration se produisant lors de la deformation. Nous avons ainsi montre que les dislocations pouvaient ameliorer l'ancrage, cet effet restant cependant limite dans les materiaux textures par l'importante densite de microfissures. Cette limitation a ete reliee a une diminution de la longueur de correlation des vortex. Enfin, nous avons tente de creer de nouvelles sous-structures de dislocations en deformant un materiau texture dans des orientations particulieres (facteur de schmid nul dans le plan (001)). Nous n'avons cependant pas observe l'activation de systeme de glissement autre que les systemes de glissement contenus dans le plan (001)
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Pourtier-Marty, Florence. "Étude et réalisation de jonctions tunnel et Josephson à partir d'oxydes supraconducteurs à haute température critique." Grenoble INPG, 1994. http://www.theses.fr/1994INPG0092.
Abstract:
Apres la decouverte des supraconducteurs a haute temperature critique en 1986, de nombreuses recherches ont debute pour realiser des dispositifs electroniques a partir de ces materiaux. Les jonctions, elements de base pour de multiples applications, representent un enjeu technologique important. Ce travail est une etude experimentale consistant a realiser et a caracteriser des jonctions en geometrie planaire, constituees par des electrodes supraconductrices en films minces d'ybacuo avec une barriere isolante de prbacuo. Les films d'ybacuo et de prbacuo sont realises par pulverisation cathodique avec l'axe a perpendiculaire au substrat de srtio#3. Les mecanismes de croissance et la qualite des interfaces electrodes-barriere sont etudies par de nombreuses caracterisations structurales. Les proprietes des jonctions, en particulier de la barriere de prbacuo, sont analysees par les courbes courant-tension. Le prbacuo est identifie comme un isolant de mott et les differentes grandeurs caracteristiques de la barriere ont ete determinees. La conduction tunnel par saut active thermiquement est mise en evidence dans ces jonctions
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Yan, Yong. "Non-stoechiométrie et défauts structuraux dans les supraconducteurs de type "123" à haute température critique." Lyon 1, 1992. http://www.theses.fr/1992LYO10303.
Abstract:
Les proprietes supraconductrices de ceramiques de nouveaux composes supraconducteurs a haute temperature critique tc sont influencees aussi bien par la presence eventuelle de defauts structuraux a l'interieur des grains que par la structure des joints de grains. Le present travail a porte sur deux aspects structuraux majeurs de nouveaux composes supraconducteurs a haute tc, dits de type 123. Le premier concerne l'ordre (ou le desordre) s'instaurant sur le sous-reseau de l'oxygene dans les composes yba#2cu#3o#7##x et son influence sur la valeur de tc lorsque x varie en fonction des conditions d'elaboration. En raison d'une possible heterogeneite des echantillons, une etude structurale par microscopie electronique en transmission a haute resolution spatiale (methr) a ete menee a bien. Par observation en methr a 200 kv, les projections selon les axes a et b de la structure ont pu etre distinguees en utilisant la macle de permutation; cependant la resolution atteinte a cette tension n'est pas suffisante pour visualiser le sous-reseau de l'oxygene. Avec la resolution ultime d'un microscope a 400 kv, a ete obtenue pour la premiere fois l'image de structure du sous-reseau de l'oxygene dans yba#2cu#3o#7, qui a pu etre interpretee par comparaison avec les images simulees sur ordinateur. Le second volet de ce memoire concerne le systeme hoba#2cu#3o#7 isostructural de yba#2cu#3o#7. Dans des ceramiques de ce systeme, on a identifie nombreuses fautes d'empilement extrinseques correspondant a l'intercalation de doubles couches cuo; ces fautes peuvent interagir avec le maclage de permutation, donnant naissance a une nouvelle famille de fautes dites de permutation. Enfin, la presence de doubles couches cuo permet de donner localement naissance dans la phase 123 a des embryons de phases supraconductrices 124 et 247
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Kazakov, Serguei. "A la recherche de nouveaux supraconducteurs à haute température critique dans le système Sr-K-Bi-O." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1998. http://www.theses.fr/1998GRE10169.
Abstract:
La decouverte recente de la supraconductivite a 30 k dans la perovskite cubique ba#0#. #6k#0#. #4bio#3 a attire l'attention sur les oxydes de bismuth en particulier au vu de la difference importante des proprietes par rapport a celles des cuprates supraconducteurs. Le but de ce travail etait de rechercher de nouveaux supraconducteurs dans le systeme sr-k-bi-o. Nous avons effectivement reussi a synthetiser plusieurs nouveaux compose dans ce systeme, dont deux nouveaux supraconducteurs a 12k, et apporte ainsi une connaissance plus approfondie des mecanismes de la supraconductivite dans les oxydes mixtes de bismuth. Le nouveau compose sr#1#. #2bi#0#. #8o#3 a ete prepare sous pression d'oxygene. La structure de srbio#3, determinee par diffraction neutronique, peut etre decrite comme une perovskite distordue de maille ab2a#p, c2a#p (a est le parametre d'une perovskite cubique ideale). Nous avons montre qu'il y a une dismutation partielle du bismuth en deux cations bi#3#+ et bi#5#+ qui occupent deux sites distincts bi1 et bi2. Cette localisation des charges explique la propriete d'isolant du compose. Une substitution partielle de k ou rb sur le site du sr est a l'origine de la supraconductivite dans les composes sr#1##xk#xbio#3(t#c12) et sr#1##xrb#xbio#3(t#c13 k), prepares a haute pression et haute temperature. La substitution par les cations alcalins provoque egalement une diminution des parametres de maille et de l'importance de la distorsion par rapport a la symetrie cubique. Les structures cristallines de sr#1#. #2bi#0#. #8o#3, sr#0#. #7k#0#. #3bio#3, sr#0#. #4k#0#. #6bio#3, sr#0#. #3k#0#. #7bio#3 ont ete determinees a partir de donnees de diffraction de rayons-x et de neutrons. Dans la region supraconductrice la symetrie est tetragonale. Nous avons aussi synthetise le nouveau compose sr#1#. #6k#1#. #4bi#2o#7 qui est le second terme de la serie de ruddlesden-popper serie (sr,k)#n#+#1bi#no#3#n#+#1. La structure a ete affinee a partir de donnees de diffractions de rayons-x sur poudre. La composition cationique (sr,k) ne varie que sur une tres etroite plage ce qui ne permet pas d'atteindre des valeurs suffisamment basse de la valence du bismuth. Ceci est probablement responsable de l'absence de supraconductivite dans les echantillons prepares. Enfin, deux autres nouvelles phases sr#2##xk#xbi#2o#7## et srkbio#4 ont aussi ete trouvees dans le systeme sr-k-bi-o et nous avons determine leur structure.
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De, Almeida-Didry Sonia. "Synthèse de la phase sous-dopée du système supraconducteur à haute température critique Bi2 Sr2CaCu2O8+s et étude par diffusion des neutrons." Thesis, Tours, 2010. http://www.theses.fr/2010TOUR4043/document.
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Warsito. "Etude magnéto-optique à effet Faraday du comportement de dispositifs supraconducteurs à haute température critique." Caen, 2003. http://www.theses.fr/2003CAEN2023.
Abstract:
Un système d'imagerie magnéto-optique (MO) à effet Faraday, destiné à la cartographie du champ de surface de supraconducteurs, a été mis en oeuvre et caractérisé. Le rapport signal sur bruit de la mesure est déterminé par la dynamique de la caméra, par le coefficient d'extinction des polariseur et analyseur utilisés et par la constante de Verdet de la couche magnéto-optique. Une sensibilité de 2 Gauss par pixel par a été obtenue. La résolution spatiale du système d'imagerie dépend principalement de la distance entre la couche supraconductrice étudiée et la couche active MO. Elle est de l'ordre de 5 m actuellement. Le système a permis d'observer la distribution des vortex autour de SQUIDs fabriqués dans des couches minces supraconductrices à haute température critique.
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Eyidi, Dominique. "Microstructures d'oxydes supraconducteurs à haute température critique à base de mercure ; modification par déformation plastique." Poitiers, 1999. http://www.theses.fr/1999POIT2317.
Abstract:
Ce travail porte sur l'etude par microscopie electronique en transmission des microstructures de defauts dans les materiaux supraconducteurs a haute temperature critique (hg, m)ba 2ca n 1cu no 2 n + 2 +. Le materiau hg 0. 8 2re 0. 1 8ba 2ca 2cu 3o 8 + (t c = 135 k) brut de synthese renferme une grande variete de phases secondaires (oxydes) et de fortes densites de fautes d'intercroissances (hg, re)-1212 dans le plan basal. Les systemes de glissement sont (001)100 et (001)110. Des dislocations parfaites et des fautes d'intercroissances sont egalement presentes dans les materiaux non substitues hg-1212 et hg-1223. La deformation d'echantillons (hg, re)-1223 a temperature ambiante par compression uniaxiale sous pression de confinement provoque l'activation substantielle des systemes de glissement (001)100 et (110)110, en meme temps qu'une augmentation sensible de la densite de dislocations et de microfissures. Les dislocations nucleees au cours de la deformation presentent de longs segments vis rectilignes qui suggerent l'existence de fortes contraintes de peierls le long des directions <100> et <110>. Les dislocations de vecteur de burgers 110 sont sujettes a des dissociations par montee et a des evenements de glissement devie vers (001). La deformation plastique entraine une diminution du volume supraconducteur par reduction de la taille des grains. Des mesures d'aimantation et de susceptibilite alternative montrent que pour des taux inferieurs a 20%, la densite de courant critique decroit legerement, alors qu'on note une amelioration nette pour les echantillons deformes a 63%. Cette hausse du courant critique a ete attribuee a l'accroissement de la densite de dislocations, et en particulier a celle des segments coins des dislocations de vecteurs de burgers <100>. Ces segments sont susceptibles d'ancrer efficacement les vortex par un effet de taille.
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Ingold, Michèle. "Synthèse, études microstructurale et texturale d'oxydes supraconducteurs à haute température critique Y-Ba-Cu-O." Grenoble 1, 1990. http://www.theses.fr/1990GRE10139.
Abstract:
Depuis la decouverte de la supraconductivite dans le systeme y-ba-cu-o, de nombreux travaux ont porte sur la comprehension des proprietes physiques de ces composes et leur correlation avec certains caracteres microstructuraux. Apres avoir synthetise des poudres yba#2cu#3o#7## a partir de precurseurs industriels (rhone-poulenc), les phases yba#2cu#4o#8 et y#2ba#4cu#7o#1#5##, nous avons etudie leurs caracteristiques microstructurales, la stchiometrie en oxygene et certaines proprietes physiques par microscopie electronique, diffraction de rayons x ou de neutrons et mesure d'aimantation. La taille des cristallites et la presence de microcontraintes, determinees par l'etude de profils de raies de diffraction de rayons x, peuvent affecter les proprietes supraconductrices et/ou mecaniques de ces materiaux. A partir de l'etude de composes substitues par du fer, nous avons montre que les methodes preconisees donnent des informations quant a l'espacement entre les parois de macle, la longueur de ces plans de macle et la longueur de coherence des plans cristallographiques selon l'axe c. La presence de microcontraintes, liees a des defauts structuraux, est relativement importante dans la direction c. L'anisotropie des densites de courant critique des composes ybacuo a permis un regain d'interet pour l'etude de la texture cristalline, par analyse de plusieurs figures de poles independantes relatives au meme echantillon. Diverses ceramiques ont ete orientees par application d'une pression uniaxiale, sous champ magnetique a temperature ambiante et au voisinage de la fusion. L'axe c des cristallites a tendance a s'aligner avec la direction de pression ou du champ applique, en respectant des effets de morphologie et de tailles de grains. La solidification directionnelle conduit a une texturation tridimensionnelle des cristallites et a des densites de courant critique de l'ordre de 2. 10#4 a/cm