Fluctuations et point quantique critique nématiques dans le supraconducteur au fer FeSe1-xSx
Nematic fluctuations and quantum critical point in FeSe1-xSx iron-based superconductors by Raman spectroscopy
par Soumaya CHIBANI sous la direction de Alain SACUTO et de Samia CHARFI-KADDOUR
Thèse de doctorat en Physique
ED 564 Physique en Île-de-France

Soutenue le jeudi 17 décembre 2020 à Université de Paris (2019-....) , Université de Tunis El Manar

Sujets
  • Spectroscopie Raman
  • Supraconductivité à hautes températures

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Mots clés
Supraconductivité à haute température critique, Séléniure de fer dopé soufre FeSe1-xSx, Nématicité, Couplage némato-élastique, QCP nématique
Resumé
Les supraconducteurs à base de fer, découverts en 2008, ont permis d'ouvrir tout un nouveau champ de recherche pour la supraconductivité à haute température critique dont le mécanisme reste mal compris. En plus d'une phase supraconductrice, ces composés développent une transition de phase structurale tétragonale/orthorhombique d'origine électronique, une transition dite nématique, en dessous d'une température de transition Ts. L'objet de cette thèse est l'étude de la phase nématique des supraconducteurs à base de fer FeSe1-xSx par spectroscopie Raman résolue en polarisation. Dans les séléniures de fer dopés soufre FeSe1-xSx, la température de transition structurale Ts diminue jusqu'à s'annuler à l'approche d'un point critique quantique (QCP) pour un dopage en soufre critique x = 0.17. Afin de révéler l'influence du QCP nématique sur la supraconductivité, nous avons suivi l'évolution des fluctuations nématiques électroniques en fonction de la température et du dopage. L'analyse de la susceptibilité nématique nous a permis de mettre en évidence l'effet majeur du couplage némato - élastique sur le comportement de la supraconductivité à proximité du QCP nématique dans ces systèmes. D'autre part, nous avons identifié dans le spectre des fluctuations nématiques la présence de deux composantes distinctes, l'une à basse énergie (< 15 meV) ayant un caractère critique vis-à-vis de la transition nématique et l'autre à plus haute énergie (¿ 50 meV) essentiellement non-critique. Nous avons attribué cette observation à deux sources possibles de fluctuations nématiques qui peuvent s'expliquer par la dualité du caractère itinérant et localisé des porteurs de charge dans ces systèmes.