Résonance Magnétique Nucléaire pour mesurer des susceptibilités dynamiques

Mesurer le temps de relaxation en RMN z T1 H0 T2 relaxation transverse : T2 énergie conservée relaxation longitudinale : T1 échange d’énergie avec le réseau

Le temps de relaxation RMN T1 interaction entre spin nucléaire I et son environnement : E=hgH0 W W N+ règle d’or de Fermi pour traiter en perturbation cette interaction / Zeeman : permet de déduire la transition entre niveaux Zeeman du spin nucléaire I :

Le temps de relaxation RMN T1 pour un métal avec un couplage hyperfin Ahf entre spin nucléaire et spin des électrons, le champ local est dû au spin de l’électron : th. fluctuations-dissipation :

relaxation RMN T1 dans un solide TF du couplage hyperfin entre électrons et spin nucléaire : ~10 à 100 MHz ~ meV très très faible ! la mesure du T1 par RMN permet de mesurer avec éventuellement un facteur de forme A(q)

T1 dans un métal : loi de Korringa K~cste T1~1/T Potassium

T1 dans un système avec un gap de spin Dans une chaîne de spin 1 couplée antiferromagnétiquement AgVP2S6 Takigawa et al., PRL (1996) Shimizu et al., PRB (1995) gap de Haldane

T1 dans un supraconducteur Dans un supraconducteur conventionnel BCS, 1/T1 implique une intégrale sur la densité d’état dans une plage kBT pic de Hebel-Slichter 1/T1 comportement exponentiel T TC

T1 dans un supraconducteur Dans un supraconducteur BCS conventionnel TC pic de Hebel-Slichter 1/T1 T

T1 dans un supraconducteur Dans un supraconducteur BCS conventionnel TC pic de Hebel-Slichter 1/T1 T pic pic exponentiel exponentiel

T1 dans un supraconducteur Dans un supraconducteur non conventionnel : pas de pic Hebel-Slichter et comportement non nécessairement exponentiel pas de pic 1/T1 Tc supras haut-Tc Sr2RuO4 loi de puissance T TC T3 Ishida al., PRL (2000) Ohsugi al., JPSJ (1992) Kitaoka et al., App. Mag. Res.(1992)

T1 dans l’état pseudogap des cuprates A(q) peut avoir un effet de facteur de forme et favoriser certains q : outil pour mesurer différentes corrélations O cuprate sous-dopé Takigawa et al., PRB (1991) RMN de l’oxygène favorise q=0 donc les fluctuations ferromagnétiques entre Cu b a g RMN du cuivre favorise q=p,p donc les fluctuations antiferromagnétiques O Cu