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RMN page 1 - Cours de M2 CFP - Propriétés Electroniques des Solides (Julien Bobroff) Résonance Magnétique Nucléaire pour mesurer des susceptibilités dynamiques.

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1 RMN page 1 - Cours de M2 CFP - Propriétés Electroniques des Solides (Julien Bobroff) Résonance Magnétique Nucléaire pour mesurer des susceptibilités dynamiques

2 RMN page 2 - Cours de M2 CFP - Propriétés Electroniques des Solides (Julien Bobroff) relaxation transverse : T 2 énergie conservée H0H0 Mesurer le temps de relaxation en RMN relaxation longitudinale : T 1 échange dénergie avec le réseau T2T2 T1T1 z

3 RMN page 3 - Cours de M2 CFP - Propriétés Electroniques des Solides (Julien Bobroff) Le temps de relaxation RMN T 1 I = - ½ I= + ½ N- N+ WW E=h H 0 règle dor de Fermi pour traiter en perturbation cette interaction / Zeeman : permet de déduire la transition entre niveaux Zeeman du spin nucléaire I : interaction entre spin nucléaire I et son environnement :

4 RMN page 4 - Cours de M2 CFP - Propriétés Electroniques des Solides (Julien Bobroff) Le temps de relaxation RMN T 1 pour un métal avec un couplage hyperfin A hf entre spin nucléaire et spin des électrons, le champ local est dû au spin de lélectron : th. fluctuations-dissipation :

5 RMN page 5 - Cours de M2 CFP - Propriétés Electroniques des Solides (Julien Bobroff) relaxation RMN T 1 dans un solide TF du couplage hyperfin entre électrons et spin nucléaire : la mesure du T 1 par RMN permet de mesurer avec éventuellement un facteur de forme A(q) ~10 à 100 MHz ~ eV très très faible !

6 RMN page 6 - Cours de M2 CFP - Propriétés Electroniques des Solides (Julien Bobroff) Loi de Korringa : Potassium T 1 dans un métal : loi de Korringa K~cste T 1 ~1/T

7 RMN page 7 - Cours de M2 CFP - Propriétés Electroniques des Solides (Julien Bobroff) Takigawa et al., PRL (1996) Dans une chaîne de spin 1 couplée antiferromagnétiquement AgVP 2 S 6 Shimizu et al., PRB (1995) gap de Haldane T 1 dans un système avec un gap de spin

8 RMN page 8 - Cours de M2 CFP - Propriétés Electroniques des Solides (Julien Bobroff) Dans un supraconducteur conventionnel BCS, 1/T1 implique une intégrale sur la densité détat dans une plage k B T TCTC pic de Hebel-Slichter comportement exponentiel 1/T 1 T T 1 dans un supraconducteur

9 RMN page 9 - Cours de M2 CFP - Propriétés Electroniques des Solides (Julien Bobroff) Dans un supraconducteur BCS conventionnel TCTC pic de Hebel-Slichter 1/T 1 T T 1 dans un supraconducteur

10 RMN page 10 - Cours de M2 CFP - Propriétés Electroniques des Solides (Julien Bobroff) Dans un supraconducteur BCS conventionnel pic TCTC pic de Hebel-Slichter 1/T 1 T exponentiel T 1 dans un supraconducteur

11 RMN page 11 - Cours de M2 CFP - Propriétés Electroniques des Solides (Julien Bobroff) Dans un supraconducteur non conventionnel : pas de pic Hebel-Slichter et comportement non nécessairement exponentiel TCTC pas de pic loi de puissance 1/T 1 T TcTc T3T3 Ishida al., PRL (2000) Ohsugi al., JPSJ (1992) Kitaoka et al., App. Mag. Res.(1992) supras haut-Tc Sr 2 RuO 4 T 1 dans un supraconducteur

12 RMN page 12 - Cours de M2 CFP - Propriétés Electroniques des Solides (Julien Bobroff) T 1 dans létat pseudogap des cuprates A(q) peut avoir un effet de facteur de forme et favoriser certains q : outil pour mesurer différentes corrélations RMN de loxygène favorise q=0 donc les fluctuations ferromagnétiques entre Cu RMN du cuivre favorise q= donc les fluctuations antiferromagnétiques Takigawa et al., PRB (1991) cuprate sous-dopé Cu O O


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