Résonance magnétique nucléaire de matériaux quantiques sous pression

 

Jeffrey Quilliam

Université de Sherbrooke

 

Domaine : nature et interactions de la matière

Programme : Établissement de nouveaux chercheurs universitaires

Concours 2016-2017

Ce projet, réalisé à l'Université de Sherbrooke, vise à développer une nouvelle technique de recherche : des mesures de résonance magnétique nucléaire (RMN) sous pression, montant jusqu'à 3 GPa. Cet outil pourra fonctionner à basse température (1.5 K) et à haut champ magnétique (18 T).

En général, l'application d'une pression très élevée permet de modifier les interactions énergétiques ou d'autres paramètres d'un matériau, et parfois peut induire de nouvelles phases quantiques de la matière. Cet outil sera applicable à de nombreuses futures études, mais à court terme cette subvention financera deux projets de recherche en particulier.

(1) La supraconductivité haut-TC est probablement le sujet de recherche le plus important de la matière condensée. Ce domaine de recherche se focalise actuellement sur l'ordre de charge que l'on trouve dans la plupart des cuprates haut- TC et sur sa relation à la supraconductivité. La RMN sous pression nous permettra de chercher une corrélation entre l'ordre de charge et la température de transition supraconductrice.

(2) Un matériau dans un état liquide de spin quantique est caractérisé par un enchevêtrement quantique extrême et par des excitations élémentaires nouvelles, sans l'ordre magnétique à longue portée qu'on retrouve habituellement en présence de spins. On cherchera à induire de nouveaux liquides de spin en appliquant une pression élevée à des systèmes qui possèdent une forte frustration magnétique. Avec la RMN, on pourra constater un manque d'ordre magnétique et étudier les excitations de spin à l'état liquide.