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Dissertations / Theses on the topic 'Spectroscopie à excitation de spin'
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Habot, Simon, and University of Lethbridge Faculty of Arts and Science. "Time-symmetric shaped pulses for spin-1 excitation." Thesis, Lethbridge, Alta. : University of Lethbridge, Faculty of Arts and Science, 1998, 1998. http://hdl.handle.net/10133/71.
Full textAbstract:
Shaped pulses can be used for uniform spin-1 excitation. The effects of the pulses on spin-1 excitation is seen as distortion of two types: phase distortions and amplitude distortions. By reducing the distortions a spin-1 excitation becomes more uniform. In the case of time-symmetric shaped pulses, spin-1 excitation is free of phase distortions. The spin-1 excitation in that case can be made uniform over a larger frequency bandwidth. The number of possible shaped pulses is so large that a computer-aided search is needed to find the desirable shaped pulses. A theoretical analysis is used to find the connection between a shaped pulse and the corresponding spin-1 excitation. The theoretical analysis in density matrix formalism gives the spin-1 excitation in closed-form expressions that are too complicated. In such a case the connection between a shpaed pulse and spin-1 excitation is not straightforward. A brute-force search for a desirable shaped pulse can consume too much computer time and thus time the scope of the search. By using the formalism of quaternions in the theoretical analysis, spin-1 excitation is presented in simple closed form expressions. It is then shown tht if the choice is limited to time-symmetric shaped pulses then these closed form expressions become much simpler. It is also shown that a spin-1 excitation is free of phase distortions in that case. These simple closed form expressions can be used as the building blocks of a much more concise program code for the computer aided search. As a result a computer aided search for a desirable shaped pulse becomes much faster in speed and larger in scope. More shaped pulses for improved spin-1 can be found.xiii, 99 leaves : ill. ; 28 cm.
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Bachellier, Nicolas. "On surface spin detection and doping of metallocenes." Thesis, Strasbourg, 2016. http://www.theses.fr/2016STRAE030/document.
Full textAbstract:
Le sujet principal de cette thèse est l'étude de métallocènes déposés sur une surface de cuivre. Leurs adsorptions et propriétés électroniques sont expérimentalement étudiées par microscopie à effet tunnel (STM) et spectroscopie par effet tunnel (STS). Nos résultats ont été validés par des calculs se basant sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT). Plus précisément, nous avons étudié la façon dont le ferrocène FeC10H10 et le nickelocène NiC10H10s'adsorbent sur le cuivre. Nous avons découvert que ces métallocènes forment spontanément des réseaux alternant molécules horizontales et verticales. Nous avons ensuite modifié la structure du ferrocène par l'ajout d'un atome de cobalt et caractérisé les propriétés magnétiques de la nouvelle molécule ainsi créée, notamment l'apparition d'un effet Kondo témoignant de l'apparition de propriétés magnétiques au sein de la molécule. L'étude spectroscopique du nickelocène a révélé une excitation de la molécule à basse énergie.Cette excitation se traduit par une réorientation du moment de spin de la molécule, passant d'une orientation perpendiculaire à l'axe principal de la molécule à une orientation parallèle à cet axe.Nous avons finalement transféré un nickelocène sur la pointe STM et utilisé cette pointe moléculaire pour sonder les états d'une seconde molécule. Nous avons alors obtenu une double excitation de spin dans notre jonction tunnel, avec une augmentation significative de la conductance due aux excitationsThe main subject of this PhD thesis is the study of metallocenes deposited on copper surfaces. Their adsorptions and electronic properties are experimentally studied by scanning tunnelling microscopy(STM) and scanning tunnelling spectroscopy (STS). Our results were confirmed by density functional theory (DFT) computations. More precisely, we studied how ferrocene FeC10H10 and nickelocene NiC10H10 are adsorbed on copper. We found that these metallocenes spontaneously create networks alternating horizontal and vertical molecules. We added a cobalt atom to the ferrocene in order to modify its structure and we characterized the magnetic properties of the new molecule we created, in particular the appearance of a Kondo effect showing that magnetic properties appeared in the molecule. The spectroscopic study of nickelocene revealed an excitation of the molecule at low bias. This excitation consist in a change in the spin orientation of the molecule, going from an orientation perpendicular to the main molecule axis to an orientation parallel to this axis. We finally transferred a nickelocene to the STM tip and used this molecular tip to probe the states of a second molecule. We consequently obtained a double spin excitation in our tunnel junction, with a significant increase of the conductance due to excitations
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Renucci, Pierre. "Dynamique des polaritons de microcavité : cohérences optiques, cohérences de spin." Toulouse, INSA, 2001. http://www.theses.fr/2001ISAT0020.
Full textAbstract:
Ce mémoire est une contribution à l'étude, par spectroscopie optique ultra-rapide, des phénomènes de cohérence optique et de spin relatifs aux états de polaritons de microcavité. Nous réalisons le contrôle cohérent temporel du spin et de la population polaritonique et nous montrons que l'efficacité des processus de diffusion susceptibles de détruire la cohérence optique est affaiblie lorsque la particule présente un caractère photon marqué. A faible densité, l'analyse des cohérences de spin fait apparaître un blocage de la relaxation du spin et de l'alignement du polariton à désaccord négatif. A plus forte densité, un mécanisme d'émission fortement non-linéaire est observé en régime de couplage fort. Cet effet est interprété en terme de luminescence paramétrique stimulée, processus cohérent qui repose sur une approche bosonique des polaritons en interaction via l'échange. Sous champ magnétique transverse, des battements quantiques de spin sont observés. Sous excitation résonante, une corrélation de spin électron-trou au sein de la composante exciton du polariton est mise en évidence. Enfin, nous montrons que la valeur du module du facteur de Landé effectif transverse de l'électron au sein du polariton est d'autant plus forte que la quasi-particule présente un caractère exciton marquéThis thesis is a contribution to the study, via ultrafast time-resolved optical spectroscopy, of optical and spin coherence phenomena involving polaritons in semiconductor microcavities. Coherent control of spin and population of polaritons is performed and we show that the scattering processes responsible for the loss of optical coherence are less efficient when the quasi-particule exhibits a strong photonic character. At low density, the analysis of spin coherences evidences a quenching of spin and alignment relaxation processes for negative detuning. At higher density, a strong non-linear mechanism is observed in the strong coupling regime. This effect is interpreted as stimulated parametric scattering, a coherent process which relies on a bosonic approach of interacting polaritons. Under transverse magnetic field, spin quantum beats are observed. Under resonant excitation, an electron-hole spin correlation is evidenced. To finish with, we show that the absolute value of the effective transverse electron Landé factor increases with the excitonic character of the quasi-particule
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Garnier, Léo. "Spin and vibrational excitation of single metallocene molecules in the junction of a scanning tunneling microscope." Thesis, Strasbourg, 2021. http://www.theses.fr/2021STRAE008.
Full textAbstract:
Cette thèse se focalise sur le magnétisme à l'échelle atomique grâce au microscope à effet tunnel (STM). Nous étudions des métallocènes, le nickelocène [Ni(C5H5)2], qui présente une signature spectroscopique due à son excitation de spin et le cobaltocène [Co(C5H5)2] qui possède une résonance Kondo. Ces molécules protègent les propriétés magnétiques du métal, si celui-ci est adsorbé sur la surface ou la pointe de notre STM. En plus de la signature caractéristique du nickelocène, nous sommes capables d'étudier les vibrations de ce système lorsqu'il est placé dans un réseau de molécules et en les dopants avec des atomes. Dans ce cas, nous avons pu identifier l'excitation de spin, vibrationnel, ainsi que l'excitation de spin assistée par un vibron. Il en va de même pour le cobaltocène adsorbé sur la pointe, où, certains électrons excitent l'effet Kondo et les modes de vibrations propres de la molécule. De plus, la signature magnétiques de ces molécules sur la pointe, nous permet de créer un champ d'échange avec des objets en surface, nous permettant d'utiliser ces métallocènes comme sonde magnétique et même d'obtenir des images à contraste magnétique pour le nickelocèneThis thesis focus on the magnetism at the atomic scale using a scanning tunneling microscope (STM). We study metallocenes, the nickelocene [Ni(C5H5)2], which present a spectroscopic signature due its spin excitation and the cobaltocene [Co(C5H5)2] which possess a Kondo resonance. These molecules protect the magnetic properties of their metal if it is adsorbed on a surface or at the apex of our STM tip. In addition to the characteristic signature of the nickelocene, we can study the vibration of this system when placed into a layer of these molecules doped with atoms. In this case, we could identify the spin and vibrational excitations as well as the vibron-assisted spin excitation. The same applies to the cobaltocene adsorb on the STM tip, since, some inelastic electrons can excite the Kondo resonance and the vibrational modes of the molecule. Furthermore, the magnetic signature of these molecules on the tip can create an exchange field with objects on the surface, allowing us to use the metallocene as magnetic probes and even to obtain images with a magnetic contrast using the nickelocene
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Verlhac, Benjamin. "Atomic-scale spin-sensing with a single molecule at the apex of a scanning tunneling microscope." Thesis, Strasbourg, 2019. http://www.theses.fr/2019STRAE007/document.
Full textAbstract:
L’étude présentée dans ce manuscrit s’inscrit dans le domaine du magnétisme de surface, qui a connu de grands développements ces dernières années grâce au microscope à effet tunnel (STM). Elle a pour but de montrer qu’une molécule simple, le nickelocène [Ni(C5H5)2], peut être attachée au sommet d’une pointe STM afin de produire une pointe-sonde magnétique, qui, dans le cadre de l’imagerie magnétique, présente des avantages indéniables comparés à des pointes conventionnelles. À la différence d’autres systèmes moléculaires étudiés avec le STM, nous montrons que les propriétés magnétiques du nickelocène en phase gazeuse sont préservées en présence d’un métal, même lorsque la molécule est attachée au sommet d’une pointe STM. Nous présentons trois résultats marquants avec cette pointe-sonde moléculaire: 1) Nous montrons que l’on peut contrôler le spin du nickelocène, activant à souhait un effet Kondo ; 2) Nous produisons à l’aide du courant tunnel des excitations entre les états de spin du nickelocène, que nous pouvons aisément identifier au travers de la conductance moléculaire. Ces états sont sensibles à toute perturbation magnétique extérieure au nickelocène; 3) Au travers de ces excitations, nous sondons alors le magnétisme de surface. Nous montrons qu’en couplant magnétiquement la pointe-sonde moléculaire avec des atomes, soit isolés soit dans une surface ferromagnétique, nous pouvons mesurer leur polarisation de spin, ainsi que le couplage d’échange nickelocène-atome. Ce dernier permet d’obtenir un contraste magnétique en imagerie STM à l’échelle atomiqueThe study presented in this manuscript is part of the field of surface magnetism, which has undergone major developments in recent years thanks to the scanning tunneling microscope (STM). It aims to show that a single molecule, nickelocene [Ni(C5H5)2], can be attached to the tip of a STM to produce a magnetic probe-tip, which, in the context of magnetic imaging, has undeniable advantages compared to conventional tips. Unlike other molecular systems studied with STM, we show that the magnetic properties of nickelocene in the gas phase are preserved in the presence of a metal, even when the molecule is attached to the tip of a STM. We present three remarkable results with this molecular probe-tip: 1) We show that we can control the spin of nickelocene, activating at will a Kondo effect; 2) We monitor the spin states of nickelocene by producing electrically-driven excitations, which we can easily identify through the molecular conductance. These states are sensitive to the magnetic environment surrounding nickelocene; 3) We use these states to probe surface magnetism. We show that by magnetically coupling the molecular probe tip with single atoms, either isolated or in a ferromagnetic surface, we can measure their spin polarization, as well as the nickelocene-atom exchange coupling. By monitoring this coupling it is possible to obtain a magnetic contrast in the STM images with atomic-scale resolution
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Sotty, Christophe. "Study of the nuclear structure far from stability : Coulomb excitation of neutron-rich Rb isotopes around N=60; Production of nuclear spin polarized beams using the Tilted Foils technique." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00923003.
Full textAbstract:
La structure sous-jacente dans la zone A~100, N~60 a été étudié intensivement et extensivement, principalement par décroissance β et spectroscopie γ suite à des réactions de fission. Autour de N~60, en ajoutant juste quelques neutrons, protons un changement de forme rapide des états fondamentaux se produit, allant de sphérique à bien déformé. La coexistence de forme observée dans les noyaux de Sr et Zr est supposée avoir lieu dans toute la région. Les mécanismes impliqués dans l'apparition de la déformation n'étaient pas clairement identifiés. L'interaction entre les orbitales de Nilsson montantes et descendante est évoqué comme l'une des principales raisons du changement de forme. Cependant, une identification claire des orbitales proton et neutron en jeu était nécessaire. A cet effet, l'étude des isotopes ⁹³′⁹⁵′⁹⁷′⁹⁹Rb riches en neutrons a été réalisé excitation Coulombienne au CERN (ISOLDE) en utilisant le post-accélérateur REX-ISOLDE et le dispositif Miniball. Les structures excitées encore inconnues des isotopes ⁹⁷′⁹⁹Rb ont été peuplées et observées. Les coïncidences de transitions γ des états de basse énergie ont été observées et leur corrélations ont permis la construction de schémas de niveaux. Les probabilités de transitions associées ont été extraites grâce code GOSIA. Les éléments de matrice de l'opérateur électromagnétique observées constituent de nouveaux apports afin d'effectuer de nouveaux calculs théoriques permettant de statuer sur les orbitales impliquées. La sensibilité des expériences de ce type peut être accrue en utilisant des faisceaux radioactifs d'ions dont le spin nucléaire est polarisé. La technique de polarisation des feuilles orientées (TFT) fut étudiée dans ce but au CERN. Un nouveau polariseur TFT et un dispositif β-NMR ont être créés et installés après REX-ISOLDE. La connaissance du processus de polarisation associé à la technique reste incomplète à ce jour et de plus amples études sont nécessaires. Des tests préliminaires prometteurs ont été effectués sur le noyau de ⁸Li afin de déterminer le potentiel du dispositif actuel.
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Baboux, Florent. "Effets spin-orbite géants sur les modes collectifs de spin de puits quantiques." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01020564.
Full textAbstract:
Cette thèse est consacrée à l'étude des effets du couplage spin-orbite dans des puits quantiques semi-conducteurs dopés (GaAs et CdMnTe), par spectroscopie Raman électronique. Dans ces structures existent des champs magnétiques intrinsèques (Dresselhaus et Rashba). Ces champs offrent des moyens attractifs pour manipuler le spin des électrons, mais contribuent aussi à la relaxation de spin via leur dépendance avec le vecteur d'onde de l'électron (mécanisme D'yakonov-Perel'). Nous montrons que pour les modes collectifs de spin de puits quantiques, le scénario destructif D'yakonov-Perel' est transformé en un scénario constructif : les interactions Coulombiennes font émerger un champ spin-orbite collectif, proportionnel au vecteur d'onde de l'excitation, et renforcé d'un facteur de plusieurs unités par rapport aux champs spin-orbite individuels. Nous mettons d'abord en évidence ces effets spin-orbite géants sur le plasmon de spin inter-sous-bande, dans des puits quantiques de GaAs. Le champ spin-orbite collectif, qui conduit à un éclatement de structure fine du spectre plasmon, est superposé à un champ magnétique extérieur et cartographié dans l'espace réciproque. Nous étudions ensuite l'onde de spin intra-sous-bande du gaz d'électrons polarisé en spin, dans des puits quantiques magnétiques dilués de CdMnTe. Le champ spin-orbite collectif se superpose ici au champ Zeeman géant du composé. Nous mesurons le facteur de renforcement du champ spin-orbite collectif. Enfin, nous déterminons la dépendance du facteur de renforcement avec la densité électronique, et démontrons la possibilité de contrôler l'amplitude du champ spin-orbite collectif à l'aide d'une grille optique.
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Babaky, Omar. "Contribution à l'analyse des spectres de Te2 et Na2 et étude de l'interaction spin-orbite entre les état 3πu et A1Σ+u de Na2 par spectrométrie de Fourier de la fluorescence induite par laser." Lyon 1, 1986. http://www.theses.fr/1986LYO19033.
Full textAbstract:
I. Etude a haute resolution des spectres de fluorescence de **(128)te::(2), **(130)te::(2) et na::(2) et deduction de valeurs tres precises des constantes moleculaires; description des courbes de potentiels jusqu'a des niveaux vibrationnels eleves; mise en evidence d'une nouvelle transition laser en ir pour **(130)te::(2). Ii etude des perturbations de 11 niveaux vibrationnels de l'etat a**(1)sigma ::(u)**(+) par l'etat b**(3)pi ::(u) de na::(2); deduction des constantes moleculaires de ces etats et du parametre d'interaction spin-orbite
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Choi, Taeyoung. "STM studies of charge transfer and transport through metal-molecule complexes on ultrathin insulating films." The Ohio State University, 2011. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=osu1299525515.
Full text
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Gosso, Jean-Pierre. "Spectroscopie Raman des excitations magnétiques dans les fluorures antiferromagnétiques cobalteux purs ou desordonnés par substitution." Paris 13, 1986. http://www.theses.fr/1986PA132007.
Full textAbstract:
Description des excitations magnétiques dans k::(2) cof::(4) et rb::(2) cof::(4) par un modèle multi-excitonique construit sur un hamiltonien comprenant champ cristallin, couplage spin-orbite et échange de heisenberg opérant sur le multiplet fondamental de l'ion cobalt en champ cristallin cubique. L'interprétation pour les composés désordonnés par substitution d'un ion magnétique mn se fait par fonctions de green ou modèle de champ moléculaire
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Bettencourt, Maria Joaquina de. "Bandes rotationnelles dans les noyaux impairs ²³³U et ²³⁵U." Paris 11, 1985. http://www.theses.fr/1985PA112160.
Full textAbstract:
La structure nucléaire jusqu’à des états de haut spin des noyaux bien déformés d’Uranium de masse 233 et 235 a été étudiée expérimentalement puis confrontée aux résultats des calculs effectués avec un modèle rotor-plus-quasiparticule dont les fonctions d’onde individuelles sont obtenues par un calcul HF + BCS à partir de l’interaction nucléon-nucléon de Skyrme III. L’utilisation de l’excitation coulombienne par des projectiles lourds ainsi que la décroissance radioactive de ²³³Pa à l’aide des techniques les plus récentes de spectrométrie ont permis d’étudier onze bandes dans ²³³U dont quatre nouvellement observées et également onze bandes dans ²³⁵U dont une nouvellement observée. Pour ce dernier noyau, la bande fondamentale a été prolongée jusqu’au spin 47/2 et les autres bandes jusqu’à des spins entre 19/2 et 25/2. Les principales connexions entre les bandes ont été mises en évidence afin de faire ressortir les mélanges de Coriolis les plus importants et les modes de vibration. Le comportement de ces bandes de rotation (énergie du niveau de base et moment d’inertie) a été comparé à celui des bandes de rotation des isotopes et isotones impairs les plus proches. Le très bon accord des résultats théoriques et expérimentaux, en particulier du point de vue de l’énergie des niveaux de base, des moments multipolaires magnétique et électrique des états fondamentaux, des probabilités de transition et du comportement des moments d’inertie des bandes de rotation en fonction de spin indique la très grande fiabilité des fonctions d’onde individuellesThe nuclear structure of the well deformed uranium nuclei of mass 233 and 235 has been studied experimentally up to high-spin states and compared with rotor-plus-quasiparticle-model predictions where the individual wave-functions are obtained through a HF + BCS calculation using a Skyrme III nucleon-nucleon interaction. The heavy-ion coulomb excitation experiments and the radioactive decay study of ²³³Pa have allowed to characterize eleven bands in ²³³U, four of which are newly evidenced, and also eleven bands, of which one new, in ²³⁵U. In this last case, the ground-state band was developed up to spin 47/2, and the other bands were extended up to spins between 19/2 and 25/2. The main interband connexions have been determined showing evidence for most of the Coriolis mixings and for vibrational modes. The behaviour of the rotational bands (band-head energy and moment of inertia) have been compared to the one of rotational bands of near-lying odd isotopes and isotones. A very good agreement shows up between theoretical and experimental values, more precisely as concerning the band-head energies, the ground-state magnetic and electric multipole moments, the transition probabilities and the behaviour of the rotational band moments of inertia as function of the spin. These facts show the reliability of the individual wavefunctions used
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Masiteng, Paulus Lukisi. "Gamma spectroscopy and lifetime measurements in the doubly-odd 194tl nucleus, revealing possible chiral symmetry breaking." University of the Western Cape, 2013. http://hdl.handle.net/11394/3991.
Full textAbstract:
Philosophiae Doctor - PhDIn the first experiment high spin states in 194Tl, excited through the 181Ta (18O, 5n) heavyion fusion evaporation reaction were studied using the AFRODITE array at iThemba LABS. The γ-γ coincidences, RAD ratios and linear polarization measurements were carried out and the previously known level scheme of 194Tl was significantly extended. A total of five rotational bands four of which are new were observed. A pair of rotational bands associated with the πh9/2 ⊗ νi−1 13/2 configuration at lower spins and with the πh9/2 ⊗ νi−3 13/2 configuration at higher spins was found and interpreted as the first possible chiral bands followed above the band crossing. The two 4-quasiparticle bands show exceptionally close near-degeneracy in the excitation energies. Furthermore close similarity is also found in their alignments and B(M1)/B(E2) reduced transition probability ratios. In the second experiment lifetimes in 194Tl were measured using the DSAM technique with the excited states in this nucleus populated through the 181Ta (18O, 5n) reaction. A total of 25 lifetimes and 30 reduced transition probabilities of magnetic dipole B(M1) and electric quadrupole B(E2) have been evaluated. Furthermore B(M1) and B(E2) reduced transition probabilities in Bands 1 and 4, which have been regarded as chiral candidates, were found to be close to each other and reveals strong splitting along spin values. This further supports the proposed chiral nature of these two bands.
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Gaw, Stephen Michael. "Cooperative spin excitations in quantum materials studied by neutron spectroscopy." Thesis, University of Oxford, 2014. http://ora.ox.ac.uk/objects/uuid:c20676e1-b927-4ee5-a3fe-97f0f80cb141.
Full textAbstract:
This thesis describes the experimental investigation of three different strongly correlated transition-metal oxide systems. The magnetic behaviour of each has been probed using inelastic neutron spectroscopy. A distinctive hour-glass excitation spectrum has been observed in the layered cobaltate La1.75Sr0.25CoO4. This spectrum is similar to that measured in a related cobaltate La1.67Sr0.33CoO4, although it appears broader. The spectrum has been reproduced using a spin wave model derived from a disordered cluster spin glass ground state. Signatures of spin glass behaviour have also been observed in bulk magnetisation measurements of La1.75Sr0.25CoO4. These findings, once more, demonstrate the emergence of an hour-glass spectrum from a ground state that combines quasi-one dimensional magnetic correlations and disorder. Additionally, this study shows that charge and magnetic stripe order persists to lower dopings in La2-xSrxCoO4 than previously thought. The complete magnetic excitation spectrum of the multiferroic compound CuO has been measured for the first time. A high energy, one-dimensional magnetic spectrum is observed and modelled using the Muller ansatz derived for the S=1/2 Heisenberg antiferromagnetic chain. At lower energies, a three-dimension spectrum is observed. The measured spectrum is inconsistent with all previous theoretical estimates of the dominant inter-chain exchange interactions in CuO. The inter-chain dispersion is successfully described by a phenomenological model based on linear spin wave theory. The third material investigated, LuFe2O4 demonstrates complex charge and magnetic order, the precise nature of which is still under debate. The full spectrum of in-plane excitations in LuFe2O4 has been measured and a complicated dispersion consistent with six magnetic modes is observed. These findings are compatible with structures described by a magnetic unit cell containing six spins. The dispersion can be described by a spin wave model derived from a bilayer structure comprised of charge-rich and charge-poor monolayers. This structure is consistent with the original site-specific model for the 3D magnetic ordering in LuFe2O4.
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Oliveira, Jose Roberto Brandao de. "Estudo de bandas rotacionais nos núcleos ímpar-ímpar 132,134La." Universidade de São Paulo, 1989. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43131/tde-09122013-142416/.
Full textAbstract:
Os núcleos, ímpar-ímpar ANTPOT. 132,134 La foram estudados através de técnicas de espectroscopia em linha de reações tipo (HI, xn). Foram usados feixes de ANTPOT. 10,11 B(40-48 MeV) e ANTPOT. 14 N (55 MeV) em alvos de ANTPOT. 128,128 Te e ANTPOT. 122 Sn no acelerador Pelletron. Foi observada uma banda rotacional, presumidamente sobre a configuração h IND. 11/2 e h IND. 11/2 em cada um dos isótopos, mostrando valores de \"signature splitting\" moderados. No ANTPOT. 132 La uma outra banda foi observada essencialmente sem \"signature splitting\". Os resultados são comparados com as previsões do \"Cranking Shell Model\" triaxial. A relação entre triaxialidade e \"signature splitting\" na região de transição A ~ 130 é discutida.The odd-odd nuclei 132,134La were studied by means of in-beam -ray spectroscopy techniques, using (HI, xn) reactions with 10,11B (40-48 MeV), 14N (55 MeV) beams on 128,128Te and 122 Sn targets. A band, probably based on the h11/2 and h11/2 configuration, was observed in each La isotope showing moderate signature splitting. Another band was observed in 132La with essentially no signature splitting. The results are compared with the triaxial Cranking Shell Model predictions. The relation between triaxiality and signature splitting in the A ~ 130 transitional mass region is discussed.
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Chelda, Samir. "Simulation du parcours des électrons élastiques dans les matériaux et structures. Application à la spectroscopie du pic élastique multi-modes MM-EPES." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00629659.
Full textAbstract:
La spectroscopie EPES (Elastic Peak Electron Spectroscopy) permet de mesurer le pourcentage he d'électrons rétrodiffusés élastiquement par la surface d'un échantillon soumis à un bombardement électronique. C'est une méthode non destructive et extrêmement sensible à la surface. L'objectif de ce travail est de modéliser le cheminement des électrons élastiques dans la matière grâce à une simulation informatique basée sur la méthode Monte Carlo. Cette simulation contribue de manière essentielle à la connaissance et à l'interprétation des résultats expérimentaux obtenus par spectroscopie EPES. Nous avons, de plus, adapté cette simulation à différentes surfaces transformées à l'échelle micrométrique et nanométrique. A l'aide d'une méthode originale, basée sur une description couche par couche du matériau, j'ai réalisé un programme informatique (MC1) rendant compte du cheminement des électrons élastiques dans les différentes couches du matériau. Le nombre d'électrons ressortant de la surface dépend de nombreux paramètres comme : la nature du matériau à étudier, l'énergie des électrons incidents, l'angle d'incidence, les angles de collection des analyseurs. De plus, je me suis intéressé à l'effet de la rugosité de la surface et j'ai démontré qu'elle joue un rôle déterminant sur l'intensité du pic élastique. Ensuite, grâce à l'association de la spectroscopie EPES et de la simulation Monte Carlo, j'ai déduit les modes de croissance de l'or sur substrat d'argent et de cuivre. Les effets de l'arrangement atomique et des pertes énergétiques de surfaces ont ensuite été étudiés. Pour cela, une deuxième simulation MC2 tenant compte de ces deux paramètres a été réalisée permettant d'étudier les surfaces à l'échelle nanométriques. Ces paramètres jusqu'alors non pris en compte dans notre simulation MC1, joue un rôle essentiel sur l'intensité élastique. Ensuite, j'ai obtenu une formulation simple et exploitable pour l'interprétation des résultats obtenus par la simulation MC2 pour un analyseur RFA. Afin de valider, les différents résultats de la simulationMC2, j'ai réalisé des surfaces de silicium nanostructurées, à l'aide de masques d'oxyde d'alumine réalisés par voie électrochimique. J'ai pu créer des nano-pores par bombardement ionique sous ultravide sur des surfaces de silicium. Afin de contrôler la morphologie de la surface, j'ai effectué de l'imagerie MEB ex-situ. La simulation Monte Carlo développée associée aux résultats EPES expérimentaux permet d'estimer la profondeur, le diamètre et la morphologie des pores sans avoir recours à d'autres techniques ex-situ.Cette simulation MC2 permet de connaître la surface étudiée à l'échelle nanométrique.
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Křižáková, Viola. "Excitace a šíření spinových vln v magnonických krystalech připravených přímým zápisem fokusovaným iontovým svazkem." Master's thesis, Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, 2018. http://www.nusl.cz/ntk/nusl-382268.
Full textAbstract:
Paramagnetické niklem stabilizované tenké vrstvy plošně centrovaného kubického Fe, epitaxně narostené na monokrystalickém substrátu Cu(100) jsou známy svou schopností strukturní a magnetické fázové přeměny při ozáření iontovým svazkem, a to do prostorově centrované kubické struktury charakteristické feromagnetickými vlastnostmi. Monokrystalický Cu(100) substrát je možné také nahradit Si(100) s mezivrstvou Cu(100). Pomocí fokusovaného iontového svazku lze dále snadno lokálně modifikovat magnetické vlastnosti ozařované vrstvy. Tato metoda přímého zápisu magnetických struktur je alternativou k běžným litografickým technikám, nabízející nové jimi nedosažitelné možnosti. Připravené magnetické struktury následně využíváme k propagaci spinových vln. V práci je představen celý proces od růstu vrstev, přes přípravu mikrostruktur, až po studium jejich struktury a statických i dynamických magnetických vlastností. S využitím vektorového síťového analyzátoru studujeme ve vrstvách a v mikrostrukturách připravených fokusovaným iontovým svazkem feromagnetickou rezonanci a propagující se spinové vlny. Zdrojem spinových vln o definovaných vlnových vektorech jsou litograficky připravené koplanární vlnovody, sloužící také k induktivní detekci vln. Pomocí feromagnetické rezonance kvantitativně určujeme materiálové charakteristiky jako jsou saturační magnetizace a parametr útlumu a ze spekter propagujících módů následně určujeme charakteristiky spinových vln, které porovnáváme s dalšími feromagnetickými materiály.
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Habot, Simon. "Time-symmetric shaped pulses for spin-1 excitation." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1998. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk2/tape15/PQDD_0002/MQ38436.pdf.
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Feiler, Laura [Verfasser]. "Nonlinear spin-wave excitation detected by the inverse spin-Hall effect / Laura Feiler." München : Verlag Dr. Hut, 2017. http://d-nb.info/1126296376/34.
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Spicer, Timothy Michael. "Excitation of picosecond magnetisation dynamics by spin transfer torque." Thesis, University of Exeter, 2018. http://hdl.handle.net/10871/34684.
Full textAbstract:
This thesis presents the results from investigations of ultrafast magnetisation dynamics driven by pure spin currents. Spin orbit coupling in heavy metal layers - such as tungsten, tantalum or platinum - allows for the generation of pure spin currents, whereby spin up and spin down electrons move in opposite directions. Hence, a flow of angular momentum can be controlled through the manipulation of charge current through a heavy metal layer. When a spin current is injected into a ferromagnet, a torque is exerted on its magnetisation, with the potential to induce a wide variety of ultrafast dynamics. The experimental investigation of these phenomena employed a variety of high-frequency electrical techniques and time-resolved scanning Kerr microscopy (TRSKM) methods. In addition, various simulative and analytical approaches were used to gain insight into the underlying mechanisms. Spin Hall nano-oscillators (SHNOs) have recently been shown to support a tunable GHz spin wave `bullet’ under injection of direct current (DC), making it an exciting candidate for microwave communication applications. This thesis will show how TRKSM can be used to measure the torques within these devices, revealing that radio frequency (RF) current does not possess the same distribution as the DC. The competition between self-inductance and focusing within the device geometry results in a modified distribution of spin current. Further TRSKM measurements show the modified torque landscape to promote the mobility of the `bullet' within the magnetic layer. Devices that exploit spin currents for magnetisation reversal have received interest from academia and industry for their potential use as memory elements. The perpendicular magnetic anisotropy present in Ta/CoFeB/MgO leads to lower write currents and higher thermal stability. However, ultrafast processes have not been previously observed in such devices. TRSKM measurements of Hall bar devices were compared with a macrospin model to understand the underlying torques, and to investigate the conditions required to promote switching. Square elements built from the same stack structure exhibited contrasting static and dynamic behaviour. Pulsed currents drove differing dynamics at the edge and center of the device, while enabling the realignment of magnetic domains. The domains themselves could be driven directly by the spin current leading to domain wall dynamics. Measurements with a bipolar electrical pulse demonstrated that meta-stable switching can be achieved in micron-scale elements.
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Lenain, Bruno. "Microspectrofluorimétrie à excitation laser et détection multicanale : instrumentation - possibilités - applications." Lille 1, 1989. http://www.theses.fr/1989LIL10047.
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Rizzutto, Marcia de Almeida. "Núcleos transicionais na região de A=130." Universidade de São Paulo, 1994. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43131/tde-25102012-152459/.
Full textAbstract:
Com o objetivo de ampliar o conhecimento da estrutura dos núcleos duplamente ímpares da região de massa A = 130- 140, foram medidos os estados de spin elevado do ANTIPOT. 138 Pr, que se aproxima da camada fechada N = 82, através de técnicas de espectroscopia y em linha utilizando a reação ANTPOT. 128 Te (ANTIPOT. 14 N,4ny). Pela primeira vez, três bandas rotacionais foram observadas neste núcleo. Uma análise teórica da sistemática desta região foi feita com base nos modelos de \"Cranking Shell Model\" e \"Projected Shell Model\". De um modo geral, uma boa concordância foi obtida entre os resultados experimentais e teóricos. O primeiro modelo indica a coexistência de formas no ANTIPOT. 138 Pr (N=79}, enquanto o segundo sugere forma unicamente oblata. Por outro lado, os dois modelos prevêm uma transição de forma de prolato (N = 73) para oblato (N = 79) passando por uma região de triaxialidade em torno de N = 77.With the view of extending the systematics of the odd-odd, A = 130 - 140 mass region nuclei towards the N =82 closed shell, high spin states in 138Pr nucleus have been investigated with the 128 Te(l4N,4n7) reaction, using on-line 7-ray spectroscopy techniques. For the first time three rotational bands were observed in this nucleus. A theoretical analysis of the mass region A = 130 - 140 was carried out with the Cranking Shell Model and the Projected Shell Model. Generally speaking, a good agreement was obtained between the experimental and the theoretical results. The first model indicates a shape coexistence in the 138 Pr (N =79) nucleus, while the second one shows an oblate shape. On the other hand, both models suggest a shape transition from prolate (N=73) to oblate (N=79) passing through a triaxial region around N=77.
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Cogné-Laage, Emmanuelle. "Contributions de chimiste à l'imagerie microscopique par excitation biphotonique." Paris 6, 2003. http://www.theses.fr/2003PA066520.
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Lehec, Henri. "Spectroscopie Rydberg et excitation du coeur isolé d'atomes d'ytterbium ultra-froids." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLS566/document.
Full textAbstract:
Les atomes de Rydberg constituent des objets idéaux pour l’étude des systèmes physiques en interaction à longue portée. Transposer à ces atomes très excités les techniques habituelles d’imagerie et de piegeage des atomes froids offrirait de nouvelles opportunités pour le domaine de la simulation quantique. Notre approche consiste à utiliser un atome à deux électrons de valence optiquement actifs tel que l’ytterbium. En effet, les transitions optiques du coeur ionique de cet atome ouvrent la voie à de nombreuses perspectives pour la manipulation optique dans l'état de Rydberg. Lorsque l’atome est doublement excité, il peut néanmoins auto-ioniser puisque son énergie se situe au delà de la première limite d’ionisation. La possibilité de s’affranchir totalement de l’autoionisation est une question ouverte.Dans cette thèse, nous présentons en premier lieu les contributions apportées au montage de l’expérience,du refroidissement des atomes d’ytterbium sur la raie d’intercombinaison à l’excitation dans des états de Rydberg. A cause des interactions entre électrons de valence, la spectroscopie de ces états très excités est plus complexe dans l'ytterbium que dans les atomes alcalins. Une étude expérimentale couplée à une analyse par théorie du défaut quantique à plusieurs voies (MQDT) a été réalisée sur diverses séries Rydberg (s, p, d et f). Cette étude, prérequis essentiel, a permis d’améliorer la précision de plus de deux ordres de grandeur sur la spectroscopie des séries étudiées.L’excitation du coeur ionique a ensuite été mise en place sur la transition 6s1/2 → 6p1/2 . Nous avons alors étudié expérimentalement et théoriquement l’excitation du coeur isolé pour des états de Rydberg de grand moment orbital (l = 5 - 9). Cette étude a montré que l'auto-ionisation est dominée par le couplage au continuum de l'état de coeur 5d3/2. Par opposition a l'atome de baryum, pour lequel l'autoionisation chute rapidement avec le moment orbital de l'électron Rydberg, nous avons montré que cette tendance est moins marquée sur l'ytterbium. Grace à cette étude, nous pourrons déterminer les états pour lesquels la manipulation optique par laser est possibleRydberg atoms offer an ideal platform for the study of long-range interacting systems.However, usual techniques for imaging and trapping are unavailable in alkali Rydberg atoms. Our approach rely on the use of a two-optically-active-valence-electrons atom such as ytterbium. Ionic core transitions of this atom offer new perspecives for optical manipulation in the Rydberg state. However,questions remain open, especially on the possibilities of avoiding the autoionization, process which occurs when the atom is doubly excited.In this thesis, we report on the construction of the experiment, from the cooling and trapping of theatoms to the excitation in Rydberg states. Because of the interactions between valence electrons, the spectroscopy of these highly excited states is relatively complicated. An experimental study, coupled to a multi-channel quantum defect analysis (MQDT) has been done on the s,p,d and f Rydberg series. This study produced an improvement on the precision of the spectroscopy of this series by more than two orders of magnitude. We then studied the isolated core excitationon the 6s1/2 -> 6p1/2 transition for Rydberg states of large orbital quantum numbers (l=5-9). This study showed that auto-ionisation is mostly due to the coupling to the continuum of the 5d3/2 core state. In opposition to the barium atom, where auto-ionisation drops rapidly with the orbital quantum number, we have shown that ytterbium is less favourable to that extent. Thanks to this study we will be able to determine which states are good candidates for the optical manipulation
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Brahim, Houari. "Spectroscopie électronique et couplage spin-orbite de composés organométalliques." Phd thesis, Université de Strasbourg, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01070647.
Full textAbstract:
Les travaux théoriques réalisés dans le cadre de la thèse nous ont permis d'étudier en détail, sur la base de méthodes DFT, TD-DFT et ab initio les propriétés structurales, électroniques et spectroscopiques de deux classes de molécules, les composés carbonyles hydrures des métaux de transition de la 1re et 3me rangée (Mn, Re) et les complexes cyclométalants phenyl pyridine de l'iridium. L'accent a été mis plus particulièrement sur les effets de couplage spin-orbite sur les spectres d'absorption électronique de ces molécules. La quantification de ces effets a permis de montrer que seuls les spectres électroniques des complexes possédant un centre métallique de la 3me rangée des métaux de transition (Re, Ir) étaient modifiés par la correction spin-orbite en perturbation. Le caractère des états, MC ou MLCT, la proximité des états singulets et triplets sont les facteurs qui influencent fortement l'interaction spinorbite entre états excités. Un effet remarquable observé pour le complexe du rhenium est le décalage important du spectre d'absorption vers le rouge du à l'éclatement de l'état triplet le plus bas. Dans ce cas l'effet de couplage spinorbite doit être pris en compte pour obtenir un spectre plus proche de l'expérience. Un effet spin-orbite déjà observé sur d'autres systèmes est l'augmentation de de la densité d'états par éclatement des états triplets et la diminuation des force d'oscillateur qui se répartissent sur ces états pour aboutir à des spectres d'absorption électronique plus étendus et moins intenses. L'étude menée sur les complexes d'iridium pour lesquels les spectres expérimentaux sont particulièrement mal résolus, montre un accord remarquable entre ceux-ci est les spectres d'absorption théoriques TD-DFT. Cependant les effets de fonctionnelle peuvent jouer un rôle important sur la qualité des spectres. Pour ces molécules les calculs ab initio n'ont pu aboutir au-delà du niveau CASSCF. Les états excités sont très délocalisés dans ces molécules et il est difficile de décrire au même niveau d'approximation les différents types d'états MLCT, LLCT, MC, LMCT... Dans la plupart des cas les fonctionnelles B3LYP et PW91 donnent des résultats satisfaisants pour les complexes d'iridium. Les éclatements spin-orbite des états électroniques triplets peuvent être supérieurs à 1500 cm-1 dans les complexes possédant un centre métallique de la 3me rangée des métaux de transition.
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RIGAL, LAURENT. "Effet hall quantique : excitation de texture de spin et diagramme de phase." Toulouse, INSA, 1999. http://www.theses.fr/1999ISAT0030.
Full textAbstract:
Nous avons etudie certains phenomenes physiques se produisant dans le regime d'effet hall quantique entier pour des heterostructures semiconductrices. Nous avons etudie par des mesures de magnetotransport sous pression hydrostatique l'existence d'excitation de texture de spin pour les facteurs de remplissage 1, 3 et 5. Nous avons confirme l'existence de skyrmions pour v = 1 mais pas pour v = 3 et v = 5. Nos experiences sont en accord avec le modele de ando et uemura pour le calcul du gap de spin. En utilisant des mesures classiques de magnetotransport a quatre contacts, nous avons determine les diagrammes de phase pour le courant critique et le champ magnetique critique de rupture de l'effet hall quantique entier pour un grand nombre de facteurs de remplissage. Nous avons mis en evidence une ressemblance flagrante entre ces diagrammes de phase et le diagrammes de phase d'un supraconducteur et avons enfin modelise ces diagrammes de phase a l'aide d'equations phenomenologiques inspirees de celle d'un modele de supraconductivite gorter-casimir a deux fluides. Ceci nous a permis de mettre en evidence une relation de proportionnalite entre les diagrammes de phase pour les facteurs de remplissage de meme parite et un lien direct entre les parametres de modelisation et la gap dans la densite d'etats ou la forme de cette densite.
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Allivy, Kelly Olivier d'. "Détection et excitation d’ondes de spin dans des microstructures de couches ultraminces Y₃Fe₅O₁₂/métal à fort couplage spin orbite." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015SACLS263/document.
Full textAbstract:
L’objectif de ce travail de thèse est d’étudier les possibilités d’excitation, de propagation et de détection d’ondes de spin dans des couches ultraminces de Y₃Fe₅O₁₂(YIG). Pour ce faire, nous proposons d’accéder à la dynamique d’aimantation du YIG à travers l’exploitation de phénomènes de transport électronique polarisé en spin liés aux effets Hall de spin (SHE) existant au sein de métaux normaux (MN) présentant un fort couplage spin-orbite.Nous avons pour cela fait croître, par ablation laser pulsée, des films de YIG épitaxiés d’épaisseur nanométrique. En effet, le fait de pouvoir disposer de films magnétiques ultraminces est nécessaire pour ouvrir le champ d’étude du YIG à la lithographie et aux techniques de micro-fabrications de la micro-électronique en vue notamment d’applications magnoniques.L’étude de la dynamique d’aimantation de ces couches magnétiques par résonance ferromagnétique (FMR) nous a permis de quantifier la constante d’amortissement magnétique de Gilbert pour ces films. Pour les meilleurs films ayant une épaisseur de 20 nm celle-ci est de de 2*10^-4, soit une valeur comparable avec celle des films de YIG d’épaisseur micrométrique obtenus par la technique standard d’épitaxie en phase liquide et seulement un ordre de grandeur supérieure à l’amortissement du YIG massif (a=3*10^-5). Nous avons pu montrer par des mesures inductives à l’analyseur de réseau que les ondes de spin pouvaient se propager dans de tels films sur plusieurs centaines de microns, ce résultat valide la pertinence de l’emploi de couches de YIG de 20 nm d’épaisseur pour des applications magnoniques.Afin de procéder à des mesures de détection/excitation d’ondes de spin par exploitation du SHE, nous avons déposé différents métaux (Pt, Pd, CuBi) sur nos films de YIG, formant ainsi des bicouches YIG|MN. Nous avons mis en évidence la détection non locale d’ondes de spin due aux phénomènes d’effet Hall de spin inverse dans le MN et de pompage de spin dont nous avons caractérisé le paramètre de mixing conductance g à partir d’analyse de résonance ferromagnétique.Afin d’apporter un élément de réponse sur l’origine d’effets de la magnétorésistance observés dans des bicouches YIG|MN, origine intrinsèque ou extrinsèque (induite par une polarisation magnétique du MN), nous avons effectué des mesures de dichroïsme magnétique circulaire de rayons X au niveau du seuil K du Pd dans des bicouches YIG|Pd. Ces mesures indiquent l’absence de moments magnétiques induits par le YIG dans le Pd avec un seuil de détection estimé à 10^-5µB/atome. Ce résultat, associé à des mesures de magnétotransport réalisées sur les mêmes échantillons, nous a permis de montrer que le pompage de spin entre un isolant ferromagnétique et un métal non magnétique, permettait seul (sans effets de proximité magnétique) d’expliquer les effets de magnétorésistance d’effet Hall de spin observés dans ces bicouches.Nous avons étudié la dynamique d’aimantation de nanodisques de YIG et YIG|MN par microscopie à force de résonance magnétique. Cette étude a permis de montrer que la nanostructuration de ces films ne dégrade pas les paramètres a et g et permet même, grâce au confinement géométrique des modes propres de résonance, d’annuler la contribution inhomogène (DH0) à largeur de raie.Finalement, à partir de l’injection dans le MN d’un courant électrique continu, nous avons mis en évidence la possibilité de modifier (augmenter/diminuer) la largeur de raie du mode FMR d’un microdisque de YIG|MN, exploitant ainsi le couple de transfert de spin d’un courant de spin créé dans le MN par effet de Hall de spin direct. Passé une valeur critique de courant, nous avons pu activer (en l’absence d’excitation RF) un régime d’auto oscillations de l’aimantation du YIG. Ce dernier résultat qui confirme la possibilité d’exciter la dynamique d’aimantation dans le YIG par un couple de transfert de spin est très prometteur pour l’intégration des dispositifs magnoniques au sein de circuits électroniquesThe aim of this thesis is to study the excitation, the propagation and the detection of spin waves into ultrathin Y₃Fe₅O₁₂ (YIG) films. Our approach consists in interacting with the YIG magnetization dynamics thanks to spin polarized electronic transport phenomena related to spin Hall effect (SHE) that occurs within normal metals (NM) which have a large spin orbit coupling.To do so, we first grew epitaxially, by pulsed laser deposition, nanometer thick YIG films. Having ultrathin magnetic films is indeed necessary to be able to use lithography and microfabrication technics in order to develop magnonic devices.Studying these films by ferromagnetic resonance (FMR) allowed us to quantify the Gilbert magnetic damping constant, which is down to 2∙〖10〗^(-4) for the best 20 nm thick films. This value is comparable to which is reported for micrometer thick YIG films grown by liquid phase epitaxy and is only one order of magnitude higher than the bulk YIG damping (α = 3∙〖10〗^(-5)). Inductive measurements performed with a vectorial network analyzer show that spin waves can propagate over hundreds microns through such thin films. The suitability of 20 nm thick YIG films for magnonic applications is therefore confirmed by this result.In order to detect/excite spinwave by exploiting SHE, we have deposited different metals (Pt, Pd, CuBi) on our YIG films, thus obtaining YIG|NM bilayers. We have performed a nonlocal detection of spin waves based on inverse SHE and spin pumping phenomena. From the FMR analysis, we also measured the spin mixing conductance g_(↑↓) that quantify the efficiency of spin pumping.To answer the question of the origin of magnetoresistance observed into YIG|NM bilayers, intrinsic or extrinsic origin (ie. induced by the magnetic polarization of the NM), we have measured the X-ray magnetic circular dichroism of YIG|Pd bilayers at the K-edge of Pd. These measurements do not show any induced magnetic moment for YIG to Pt for a resolution of 〖10〗^(-5) μ_B/atom. Combining this result with magnetotransport measurements performed on the same samples, allowed us to show that the spin pumping between a ferromagnetic insulator and a nonmagnetic metal could explain (without any magnetic proximity effects) spin Hall magnetoresistance effects observed into these bilayers.We studied the magnetization dynamics of YIG and YIG|NM nanodisks by magnetic resonance force microscopy. This study has shown that the nanostructuration performed on these films doesn’t affect such parameters as α and g_(↑↓), the geometrical confinement even leads to suppress the linewidth inhomogeneous broadening (ΔH_0).Then, we injected a continuous electrical current through the NM. Using the spin transfer torque of the spin current thus created into the NM by direct spin Hall effect, it allowed us to modified (increased/decreased) the FMR mode’s linewidth of a YIG|NM microdisk. After reaching a critical current, we managed to enable (without any RF excitation) a regime of magnetization auto-oscillations into the YIG. This last result, which confirms the ability of exciting the YIG magnetization dynamics by spin transfer torque, is very promising for the integration of magnonic devices into electronic circuits
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Carette, Pierre. "Spectroscopie des monoxydes de lanthanides." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37603617g.
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Gorobets, Yu I., and V. V. Kulish. "Spin excitations in a Ferromagnetic Nanorice-type Cluster." Thesis, Sumy State University, 2015. http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/42784.
Full textAbstract:
In the paper, dipole-exchange spin excitations in a composite nanorice-type nanoparticle (prolate rotation ellipsoid) are investigated theoretically. A nanorice with a non-magnetic core and a shell composed of an uniaxial ferromagnet is considered. Spin dynamics in the above-described nanosystem is described using the linearized Landau-Lifshitz equation (in the magnetostatic approximation) with the addends that
consider the magnetic dipole-dipole interaction, the exchange interaction and the anisotropy effects. An equation for the magnetic potential of the above-described spin excitations is obtained. For the case of a thin shell, a solution for the above-mentioned equation in the form of a combination of the generalized spheroidal functions is proposed. For the above-described case, a dispersion relation for such spin excitations
is also found.
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Lebrun, Romain. "Coupled vortex dynamics in spin-torque oscillators : from resonant excitation to mutual synchronization." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015SACLS233/document.
Full textAbstract:
La découverte de la magnétorésistance géante en 1988 est considérée comme la date de naissance d’un nouveau et dynamique champ de recherche appelé l’électronique de spin. La riche physique associée au transport de spin devrait révolutionner le futur de la nanoélectronique. Dans ce cadre les nano-oscillateurs à transfert de spin (STOs) se sont positionnés comme des candidats sérieux pour le développement d’une nouvelle génération de dispositifs rf basés sur l’électronique de spin.Au début de ma thèse, l’important bruit de phase des STOs restait une contrainte majeure limitant les perspectives technologiques à ce type d’oscillateurs. Dans cette thèse nous avons cherché à contrôler la dynamique des STOs et à réduire leur bruit phase en développant différentes stratégies : (i) l’optimisation des propriétés des matériaux magnétiques utilisés (ii) l’excitation de modes couplés dans des systèmes hybridés (iii) la stabilisation de la dynamique de la phase d’un STO avec un signal extérieur de référence (iv) la synchronisation mutuelle de différents oscillateurs pour améliorer la cohérence spectrale et la puissance des STOs. Nous focalisons en particulier sur le cas de STO à base de vortex magnétique qui présentent intrinsèquement des cohérences spectrales plus élevées que celles d’autres types d’oscillateurs.Dans une première partie, nous nous proposons d’identifier et d’étudier les différents mécanismes qui régissent et contrôle la dynamique d’un STO à base de vortex magnétique dans les régimes auto-oscillant et non-autonomes. Nous mettons tout d’abord en évidence que l’excitation de modes couplés permet de contrôler les propriétés rf d’un oscillateur unique en prenant l’exemple d’un STO à base de deux vortex magnétiques couplés. Par la suite, nous étudions la synchronisation « parfaite » de ces STOs à base de vortex avec un courant rf de référence. Nous corrélons l’observation d’une largeur de raie d’un hertz et d’un bruit de phase minimum de -90 dBc/Hz à 1kHz de la porteuse dans l’état synchronisé à une absence de glissement de phase, i.e. à l’absence de phénomène de désynchronisation. Le fort couple de Field-like planaire mesuré dans ces STOs représente un outil précieux pour contrôler le processus de synchronisation. Dans le cas des STOs à double vortex, un tel contrôle nous permet d’observer des phénomènes physiques exotiques allant de la synchronisation simultanée de plusieurs modes, à de l’auto-synchronisation en passant par des dynamiques de synchronisation incohérentes.Dans une seconde partie, nous proposons différents concepts innovants de dispositifs rf à base de vortex magnétique. Nous présentons tout d’abord les bases d’une boucle à retard de phase permettant d’asservir un STO. En prenant avantage du fort couple de Field Like, nous développons un nouveau schéma de détection rf, plus efficace que les actuelles diodes Schottky, basé sur un renversement d’aimantation en expulsant réversiblement le cœur de vortex à l’aide d’un courant rf. Finalement, nous démontrons qu’il est possible de synchroniser électriquement deux STOs connectés directement en parallèle ou en série, ou à l’aide d’une ligne à retard. Nous montrons ainsi qu’une forte amélioration de la cohérence spectrale (d’un facteur 2) et de la puissance (d’un facteur 4 pour un maximum de 1.6 μW) peut être obtenues dans l’état synchronisé. A l’aide de la ligne à retard, nous mettons par ailleurs en évidence le rôle crucial du déphasage entre les deux STOs sur les propriétés de l’état synchronisé. Ces résultats prometteurs ouvrent la voie vers la synchronisation de réseaux de STOs sans champ appliqué et sans ligne à retard entre les oscillateurs.Dix ans après leur découverte, les oscillateurs à transfert de spin n’ont toujours pas dévoilé tout leur potentiel et de nouvelles applications sont maintenant envisagées, allant de dispositif rf classiques à des circuits logiques et dispositifs bio-inspirés basés sur les STOsThe discovery of the giant magnetoresistance in 1988 is considered as the birth date of a new and dynamic research field called spintronics. The rich physics associated with spin transport has created a breakthrough for the future of nano-electronics. In the magnetism roadmap, spin-torque oscillators (STOs) are candidates for future generation of spintronic based rf-devices.At the beginning of this thesis, one major issue of spin-torque oscillators remained their poor spectral coherence. To overcome this issue, we have investigated different approaches: (i) the development of magnetic materials with a low damping and large spin-polarization, (ii) the study of collective mode dynamics in hybridized magnetic systems (iii) the stabilization of the STO dynamics with a reference external signal (iv) the synchronization of multiple STOs to enhance both their power and spectral coherence. We focus our work on vortex based STOs which present higher spectral coherences than other kinds of STOs.In a first part, we study the different mechanisms that can drive and stabilize the dynamics of a vortex based STO in the autonomous and non-autonomous regimes. We first highlight that the excitation of collective modes allows the harnessing the rf-properties of a single and isolated in a double vortex based STO. Then we report the ``perfect'' phase-locking of a STO with an external rf-current. To go beyond this analysis, we notice that a 1 Hz minimum linewidth and a flat phase noise level of -90 dBc/Hz at 1 kHz from the offset frequency in the locked state could be associated with the absence of phase slips, i.e desynchronization events. We demonstrate that the locking process is driven by a Field-like in-plane torque which gives the possibility to control with precision the STO locking process. In our double vortex based STO, we can even observe exotic behaviors such as multi-mode synchronization, self-resonance and eventually incoherent motion. Such a degree of control, unexpected for a nano-scale oscillator, is particularly promising for the development of STO based nanodevices.In a second part, we propose different concepts of spintronic rf-devices based on vortex STOs. We describe the basis of an on-chip STO based phase locked loop. By taking advantage of the large Field-like torque in our STOs, we develop a new radio-frequency detection scheme, more efficient than the state of the art Schottky diode, based on magnetization switching through the resonant and reversible expulsion of the vortex core. Finally, we show the first experimental observation of the electrical synchronization of two STOs connected directly in parallel or in series, or with an electrical delay line. In the synchronized state, we show a strong improvement of both the spectral coherence (by a factor 2) and the output power (by a factor 4, up to 1.6 μW). We also demonstrate, with an electrical delay line, the strong impact of the phase shift between the two STOs on the synchronized regime. These promising results open the way for the synchronization of STO arrays at zero field and without electrical delays.Ten years after their discovery, spin-torque oscillators have thus not yet revealed all their potential and promising applications could be soon targeted, in order to realize a spin logic circuit, bio-inspired spintronic devices and more classical rf-applications
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Bouchez, Emmanuelle. "Coexistence de forme dans les noyaux de krypton légers : Spectroscopie isométrique des noyaux de 72,74Kr et excitation coulombienne du faisceau radioactif de 76Kr." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2003. http://www.theses.fr/2003STR13194.
Full text
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Napier, Stuart A. "Electron correlation and spin-dependent effects in the electron impact excitation of zinc atoms." University of Western Australia. School of Physics, 2009. http://theses.library.uwa.edu.au/adt-WU2009.0098.
Full textAbstract:
[Truncated abstract] This work investigated electron correlation and spin-dependent effects in electron scattering from zinc for incident electron energies from the lowest excitation threshold at 4.003 eV to 50 eV. Experiments were performed using a crossed-beams electron impact spectrometer, which included an unpolarised electron gun, and also a spin-polarised electron gun. The apparatus was tested, and shown to be operating well, by repeating past studies of electron scattering from helium and argon. Emission cross sections for the 4s4p 3P1, 4s4p 1P1, 4s5s 3S1, 4s4d; 5d; 6d 3D1;2;3 and 4s4d; 5d 1D2 states were measured from the respective thresholds to 50 eV. These were compared with Convergent Close-Coupling (CCC) and B-spline R-matrix (BSRM) calculations of the 4s4p 3P1, 4s4p 1P1, 4s5s 3S1, 4s4d 1D2 and 4s4d 3D1;2;3 emission cross sections. There are serious discrepancies between the theories, and between the theories and experiment, which indicates strong continuum coupling and innershell excitation effects in the electron excitation of zinc. The differential elastic scattering signal at scattering angles of 30 , 54 , 90 and 110 was measured for incident electron energies from just below the lowest excitation threshold at 4.003 eV, to the ionisation threshold at 9.394 eV. Some assignments given by Sullivan et al [1] and Zatsarinny and Bartschat [2] were confirmed by the present experiment. An area of disagreement in the literature concerning the nature of a feature observed at the 4s4p 1P1 threshold at 5.796 eV was resolved in favour of Zatsarinny and Bartschat, who assign the feature as a cusp. ... Below the ionisation threshold, the 4s4p 3P1 photon excitation function supports the assignment of the near-4s4p 1P1 threshold feature as a cusp. Some of the overlapping negative-ion resonances which were observed near 7.5 eV in the 4s4p 3P1, 4s4p 1P1 and 4s5s 3S1 photon excitation functions were assigned with the assistance of the BSRM calculations of Zatsarinny and Bartschat. However, continuum coupling effects above 8 eV seem to cause the theoretical negative-ion resonance predictions to break down. Above the ionisation threshold, the near-11 eV negative-ion resonance effects depend on the configuration n, L and S of the neutral state excitation observed. This may be due to the properties of the mixed negative ion component states. Postcollision interaction (PCI) effects the 4s5s 3S1, 4s4d; 5d; 6d 3D1;2;3 and 4s4d; 5d 1D2 photon excitation functions. The PCI mechanism can populate the 4s4d; 5d; 6d 3D1;2;3 and 4s4d; 5d 1D2 states because the scattered and ejected electrons have a similar energy, and can thus exchange a large amount of orbital angular momentum. The present work demonstrates that electron correlation effects, especially those associated with innershell excitation, are very significant in electron scattering from zinc. Existing theoretical models of electron scattering from zinc inadequately treat electron correlations, and as a result of this are inaccurate, as shown here. The studies presented here should guide the development of models that accurately describe the innershell excitation effects, which are important for zinc and a great many other atoms.
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Tomi-Tricot, Raphaël. "Clinical applications of the kT-points method to homogenise spin excitation in 3T MRI." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS260/document.
Full textAbstract:
L'imagerie par résonance magnétique (IRM) à haut champ offre un bénéfice certain en rapport signal-sur-bruit. De ce fait, les imageurs à 3T sont souvent utilisés en pratique clinique.Cependant, à haut champ, les images d'IRM sont entachées de pertes de signal et de contraste liées à la baisse de la longueur d’onde radiofréquence (RF) en deçà des dimensions de l'objet irradié. A 3T, où la longueur d'onde est de 30 cm environ dans les tissus humains, de tels artéfacts sont fréquents en imagerie abdominale, des seins ou encore des cuisses, ce qui peut expliquer la difficulté que rencontre l'IRM à haut champ à s'imposer comme référence dans les hôpitaux. Les imageurs 3T les plus récents disposent en général d'un système de transmission parallèle à deux canaux RF. Chaque canal peut en principe émettre des formes d'impulsion RF indépendantes. En pratique, sur la plupart des systèmes IRM cliniques, la méthode dite de shim RF statique est utilisée. Les différents canaux transmettent la même forme d’onde,en ajustant amplitude et phase de sorte à entraîner des motifs d’interférences pour contrer les inhomogénéités, mesurées au préalable sur le patient: cartes de champ RF et éventuellement de champ statique. Cette méthode fonctionne d’autant mieux qu’un grand nombre de canaux est disponible, mais montre ses limites lorsqu’il s’agit d’homogénéiser l’excitation sur un grand champ de vue. La méthode des points kT, développée à NeuroSpin pour l’IRM cérébrale à ultra-haut champ (7T) utilise une alternance d’impulsions RF rectangulaires et de gradients de champ statique pour moduler à dessein l’aimantation des spins et ainsi homogénéiser l’excitation malgré un champ RF inhomogène. Les impulsions ainsi créées sont d’autant plus efficaces qu’elles peuvent exploiter la transmission parallèle (huit canaux à 7T). Dans cette thèse, les points kT sont employés à 3T avec pour objectif d’en démontrer l’intérêt et l’applicabilité en routine clinique. Dans un premier temps, nous décrivons des modifications apportées à l’algorithme de conception de points kT et à la cartographie de champ statique permettant d’adapter la technique à l’imagerie du corps – foie, seins – où la présence des poumons et de la graisse entraîne des contraintes supplémentaires par rapport au cerveau.Dans un second temps, plusieurs études cliniques sont exposées. La première concerne l’IRM du sein en pondération T₂ sur un imageur à canal d’émission unique. Elle met en évidence que le mode d’émission par défaut fonctionne correctement et n’est que peu amélioré par les points kT. Une deuxième étude se penche sur l’imagerie dynamique du foie avec injection de produit de contraste, avec deux canaux. Des analyses quantitatives et qualitatives sont menées sur un grand nombre de patients pour comparer le shim RF statique avec les points kT. Ces derniers améliorent très nettement les images obtenues chez certains patients« difficiles », permettant ainsi d’offrir une qualité d’examen et de diagnostic plus homogène sur l’ensemble de la population. Enfin,une nouvelle technique est présentée, intitulée SmartPulse, qui s’appuie sur le concept d’impulsions universelles, développé à NeuroSpin pour l’imagerie du cerveau, et dont le principe est de concevoir des impulsions de type points kT qui, pour une application donnée, soient efficaces sur toute la population et permettent de se passer de calibration. En divisant la population en catégories pour lesquelles des impulsions différentes sont conçues,et en utilisant un algorithme de classification par apprentissage automatique, SmartPulse étend la portée des impulsions universelles au corps, et en particulier à l’abdomen, où la variabilité morphologique est importante. Par ces travaux de thèse, nous espérons donner un nouveau souffle à la gestion des inhomogénéités RF en routine clinique à 3T, et apporter des éléments permettant à terme de démocratiser l’imagerie des gros organes à ultra-haut champHigh field magnetic resonance imaging (MRI) is often used in clinical practice, for the high signal-to-noise ratio it offers.However, at high field, the radiofrequency (RF) wavelength used for imaging is shorter, which can induce loss of signal and contrast when it is close to or shorter than the dimensions of the irradiated objects. At 3T, RF wavelength is about 30 cm in human tissues,and such artefacts are frequently observed in the abdomen, as well as in the thighs or in the breasts. This is certainly one of the main reasons why high field MRI has failed to establish itself as the gold standard in hospital, where 1.5T scanners are more frequent.Recent 3T scanners usually come with a two-RF-channel parallel transmission setup: in principle, each channel can transmit completely independent waveforms. However, this technology is not exploited fully in practice, as only the static RF shimming is implemented: a single waveform is used, with adjusted amplitude and phase on each channel. This allows to create interference patterns, calculated to counteract transmission inhomogeneities measured beforehand in the patient (RF and possibly static field).This method works best when many channels are available, but shows its limits when good homogeneity is expected over a large field of view. The kT-points method, developed at CEA-NeuroSpin for brain imaging at ultra-high field (7T) relies on a succession of short rectangular RF pulses interleaved with static gradient “blips” to modulate magnetisation at will, thus producing homogeneous excitation in spite of an imperfect RF field. Those composite pulses are even more effective as they can take advantage of parallel transmission (eight channels at 7T). In this thesis, the kT-points technique is applied at 3T. The objective is to demonstrate its usefulness and its compatibility with a clinical routine workflow. First, several changes made to the kT-points pulse design algorithm and to static field mapping in order to adapt them to body imaging (liver, breasts) are described. Indeed, the presence of lungs and fat add further constraints compared to the brain. Then, several clinical studies are detailed. The first one regards T₂-weighted breast MRI on a single-channel scanner. It shows that in that case the default transmit mode is satisfactory,and only slightly improved by kT-points. A second study focuses on T₁-weighted dynamic contrast-enhanced imaging of the liver,with two transmit channels. Static RF shimming and kT-points were compared on a large cohort. For some “difficult” patients,acquisitions were quantitatively and qualitatively better with kTpoints,which therefore offer a more uniform diagnostic quality among the population. Finally, a novel method is proposed:SmartPulse. It is based on the universal pulse concept, developed in NeuroSpin for brain imaging, whose principle is to design pulses (e.g. kT-points) for a given application, that homogenise excitation in the whole population, and not only for one subject.Thus, there is no more need for cumbersome mapping and inline pulse design. SmartPulse extends the range of universal pulses to body imaging, by adequately clustering the population, designing different pulses for each cluster, and applying a machine learning classifier to assign the most appropriate pulse to any new subject.Proof of concept was undertaken in abdominal imaging, whereinter-subject variability is considerable. We hope this thesis will give a new outlook on RF inhomogeneity handling in routine 3T MRI, and in the long run will help making body imaging moreaccessible at high and ultra-high field
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Jamorski, Christine. "Etude théorique de la spectroscopie d'espèces radicalaires : Calcul du couplage spin-orbite dans les spectres électroniques." Pau, 1993. http://www.theses.fr/1993PAUU3035.
Full textAbstract:
Ce travail se situe dans le cadre de l'étude théorique de la spectroscopie électronique de radicaux organo-zinciques. Les méthodes de calculs utilisées sont basées sur la résolution de l'équation de Schrodinger dans le cadre de l'approximation Hartree-Fock. Malgré l'utilisation de méthodes ab inito pour résoudre cette équation, les résultats obtenus ne permettent pas de fournir une interprétation satisfaisante des structures fines observées dans les spectres expérimentaux. Pour approcher la réalité, il est nécessaire de considérer l'énergie de corrélation entre les électrons qui sera calculée par une méthode d'interaction de configuration de type variationnel ou perturbationnel. L'approximation de Hartree-Fock n'est pas capable de rendre compte des effets relativistes, expérimentalement observés en particulier pour les systèmes moléculaires contenant un atome métallique et dont le couplage spin-orbite est l'une des manifestation les plus importantes. L'équation de Dirac apporte une réponse à ce problème et sa résolution a notamment permis de rendre compte de nombreux phénomènes comme le spin de l'électron, la structure fine de l'hydrogène et l'existence du positron. Notre étude s'est particulièrement intéressée à la famille des organo-zinciques: atome de Zn et les radicaux ZnH et ZnCh3. Les calculs menés de type relativiste ont permis de rendre compte du spectre électronique observé pour l'atome de zinc et en particulier de l'éclatement spin-orbite pour le premier état excité #3#p#. Pour ZnCh3, la compétition entre l'effet Jahn-Teller et le couplage spin-orbite pour le premier état #2#e a également été étudié.
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Abbas, Chahine. "Optical spectroscopy of indirect excitons and electron spins in semiconductor nanostructures." Thesis, Montpellier, 2019. http://www.theses.fr/2019MONTS049.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur l’étude optique de la dynamique de spin de deux systèmes: un gaz d’électrons dans des couches minces de CdTe d’une part et des excitons indirects dans un double puits quantique asymétrique en GaAs d’autre part. Des mesures de photoluminescence résolue en temps et en polarisation, et des mesures de spectroscopie pompe-sonde ont permis la détermination des temps de vie et des temps de relaxation de spin des excitons indirects. Le comportement général de la structure a été décrit, les contraintes techniques ont été mise en évidence et les meilleures conditions expérimentales ont été identifiées. En photoluminescence, nous avons mesuré des temps de vie de l’ordre de la quinzaine de ns et des temps de relaxation de spin de 5 ns dans le meilleur cas. L’utilisation d’un setup de spectroscopie pompe-sonde permettant d’étudier des délais très longs a démontré que des temps plus longs encore peuvent être atteints en séparant d’avantage deux impulsions lasers successives.Pour les électrons dans CdTe nous avons utilisé une autre méthode optique: la spectroscopie de bruit de spin qui s’est récemment imposée comme un outil de choix pour étudier la dynamique de spin dans les semi-conducteurs. Son principe consiste à sonder la dynamique d’un système de spins à travers ses fluctuations spontanées. Pour ce faire, ces fluctuations sont encodées dans le plan de polarisation d’un laser hors résonnant par l’intermédiaire de la rotation Faraday.Alors que les réalisations concrètes de cette technique se limitaient jusqu’à présent aux corrélations temporelles, nous proposons ici la première implémentation permettant d’accéder également aux corrélations spatiales du systèmes de spin. Cet accès à la dynamique spatiale est autorisé par une sélectivité en vecteur d’onde de la lumière diffusée venant de l’échantillon et nous offre l’opportunité de mesurer simultanément le temps de relaxation de spin et le coefficient de diffusion de spin. Ayant ainsi une vision complète de la dynamique de spin dans CdTe, nous avons pu confronter la physique du spin bien connue dans GaAs à nos observations dans CdTe. Contre toutes attentes, il semblerait que nos connaissances de GaAs ne soient pas directement transposables à CdTeThis work provides an optical study of spin dynamics in two different systems: electrons gas in n-doped CdTe thin layers, and indirect excitons in asymmetric GaAs coupled quantum wells. Time and polar resolved photoluminescence and pump-probe spectroscopy allowed the determination of both the lifetime and the relaxation time of indirect excitons.The global behaviour of the dedicated biased sample has been described, major technical constraints have been pointed out and optimal working conditions have been identified. In photoluminescence, we obtained a lifetime of 15 ns and a spin relaxation time of 5 ns. Pump-probe spectroscopy with an exceptional delay range shown that longer characteristic times could be obtained increasing the delay between two laser pulses.An other optical method has been used to study electrons in CdTe thin layers. Spin noise spectroscopy has recently emerged as an ideal tool to study dynamics of spin systems through their spontaneous fluctuations which are encoded in the polarisation state of a laser beam by means of Faraday rotation. Common spin noise setups provide only temporal fluctuations, spatial information being lost averaging the signal on the laser spot. Here, we demonstrate the first implementation of a spin noise setup providing both spatial and temporal spin correlations thanks to a wave vector selectivity of the scattered light. This gave us the opportunity to measure both the spin relaxation time and the spin diffusion coefficient. This complete vision of the spin dynamics in CdTe has been compared to our understanding of spin physics in GaAs. Against all odds, this knowledge seems not to be directly transposable from GaAs to CdTe
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Martin, Jean-Louis. "Excitations de basse énergie et interaction d'échange dans des semi-conducteurs semi-magnétiques. Etude par magnéto-spectroscopie dans l'infrarouge lointain." Toulouse 3, 1994. http://www.theses.fr/1994TOU30158.
Full textAbstract:
Ce travail est base sur la spectroscopie infrarouge lointain de divers semi-conducteurs semi-magnetiques (scsm) au manganese, au cobalt et au fer. Pour des concentrations en ions magnetiques de l'ordre de 5%, nous interpretons l'apparition de pics satellites autour de la raie principale de resonance paramagnetique electronique comme une manifestation de l'interaction d'echange entre ions magnetiques couples en paires. Nous developpons un calcul qui prend en compte les termes anisotropes du tenseur d'interaction. Nos mesures nous permettent de determiner les constantes pseudodipolaires et dzyaloshinski moriya pour cdmnse, znmnse et zncos. A bas champ, pour des concentrations en ions magnetiques differentes, les largeurs de raie a haute temperature, sont plus elevees que celles predites par les formules de samarth et furdyna, remettant en question soit la distribution au hasard des ions magnetiques, soit les valeurs des constantes d'echange isotrope et (ou) anisotrope. A fort champ, la contribution de l'interaction d'echange au retrecissement de la raie devient moins effective et la largeur de raie tend vers une limite dans les scsm au manganese. L'absence d'une telle limite pour zncos jusqu'a 36 tesla suggere une constante d'echange isotrope plus elevee pour ce compose. Pour les fortes concentrations, la resonance est largement deplacee vers les bas champs. Ce comportement est revelateur d'une resonance antiferromagnetique. L'energie du magnon extrapolee a champ nul, en fonction de la temperature, nous donne pour cd#0#. #6#3mn#0#. #3#7se une temperature de neel de l'ordre de 12. 4k. Enfin, par des mesures de reflectivite, nous avons demontre le comportement a un mode des phonons de l'impurete co#2#+ dans zncos. L'application du modele mrei, modele modifie d'elements distribues au hasard, se deplacant en phase, a permis de determiner les caracteristiques de l'hypothetique cos ainsi que les constantes de force entre les differents ions magnetiques
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Cabrol, Olivier. "Spectroscopie et dynamique de molécules diatomiques : étude théorique des états excités du fluorure d'iode. Contribution expérimentale à la spectroscopie femtoseconde du dimère de césium." Toulouse 3, 1996. http://www.theses.fr/1996TOU30269.
Full textAbstract:
Etude theorique des etats excites de if: les nombreuses investigations experimentales menees sur les etats excites des interhalogenes ont mis en evidence des effets tres interessants. Divers cas de predissociation ont ete observes comme par exemple celle de l'etat b de if qui a motive ce present travail. Une etude preliminaire realisee a l'aide d'un modele semi-classique relativement simple nous a permis de reproduire assez fidelement les resultats experimentaux releves dans la litterature sans toutefois nous autoriser a interpreter totalement le phenomene. Afin d'obtenir des informations complementaires concernant la configuration des etats electroniques, les courbes de potentiel des etats de valence (neutres et ioniques) ainsi que des premiers etats de rydberg ont ete calculees par une technique ab initio. Cette methode utilise des pseudopotentiels relativistes moyens prealablement extraits de calculs atomiques relativistes ab initio. Les etats excites sont determines par des algorithmes d'interaction de configurations multireferences, variationnels et perturbatifs (cipsi). Grace a un pseudopotentiel de spin-orbite et a la construction d'un hamiltonien effectif incluant le couplage spin-orbite sur la base des etats multiconfigurationnels (cipso), nous avons determine les etats excites en couplage relativiste. La validite des resultats est verifiee en confrontant les grandeurs spectroscopiques et les moments dipolaires deduits de notre calcul avec differents travaux experimentaux. Cette comparaison nous a conduit a apporter une correction semi-empirique aux potentiels en representation quasi-diabatique en vue d'effectuer une etude dynamique du systeme. Contribution experimentale a la spectroscopie femtoseconde du dimere de cesium: depuis quelques annees, les techniques lasers permettent de produire des impulsions lumineuses ayant des durees plus breves que les temps caracteristiques d'evolution des noyaux atomiques dans une molecule. Il est alors possible en utilisant une combinaison d'impulsion d'effectuer une veritable stroboscopie de ces mouvements atomiques et par consequent de les observer en temps reel. Dans ce memoire est presentee d'une part la description d'un montage experimental elabore en vue d'etudier le dimere de cesium par la technique du controle coherent, et d'autre part les resultats relatifs aux premieres experiences
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Loubens, Grégoire de. "Spectroscopie micro-onde d'une nanostructure métallique magnétique hybride." Paris 11, 2005. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00118828.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail de thèse est de comprendre l'influence d'un courant continu traversant une vanne de spin sur la dynamique de son aimantation. Pour ce faire, un spectromètre original capable de mesurer la résonance ferromagnétique (RFM) d'une nanostructure individuelle a été développé. Son caractère innovant est d'utiliser une détection mécanique, inspirée des techniques de microscopie en champ proche. Le spectre d'excitation RFM d'un nano-disque isolé de Permalloy a d'abord été mesuré. Cette étude a permis de comprendre quantitativement les modifications spectrales induites par les effets de taille finie. Ensuite, des systèmes hybrides composés de multicouches magnétiques métalliques ont été étudiés. Dans les échantillons mesurés, des effets de transfert de spin ont été observés, bien qu'ils soient dominés par ceux du champ d'Oersted. Le dispositif expérimental a également permis de suivre la variation du terme de relaxation d'un système de spins ferromagnétique dans le régime haute puissance. Nos résultats montrent que l'amortissement diminue quand les effets non-linéaires entrent en jeuThe aim of this thesis is to understand the influence of a DC current flowing through a spin-valve device on its magnetization dynamics. An original spectrometer has been developed in order to measure the FMR signal of an individual nanostructure. Inspired by near field techniques, it is using a mechanical detection. The excitation spectrum of an individual Permalloy nano-disk has first been measured. This study has allowed us to quantitavely understand spectral modifications induced by finite-size effects. Then, hybrid systems made of metallic magnetic multilayers have been studied. In the measured samples, spin transfer effects have been observed though Oersted field effects are dominating. The experimental setup allowed us as well to study the relaxation term of a ferromagnetic spins system in the high power regime. Our results show that the damping decreases as linear effects appear
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Russell, Scott A. "Strain gauge measurements of blade resonance using eddy current excitation in a vacuum spin pit." Thesis, Monterey, Calif. : Springfield, Va. : Naval Postgraduate School ; Available from National Technical Information Service, 2002. http://library.nps.navy.mil/uhtbin/hyperion-image/02sep%5FRussell.pdf.
Full textAbstract:
Thesis (M.S. in Aeronautical Engineering)--Naval Postgraduate School, September 2002.Thesis advisor(s): Raymond P. Shreeve, Garth V. Hobson. Includes bibliographical references (p. 93). Also available online.
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Bouchama, Mohamed-Touffik. "Etude par spectroscopie UV de la capture électronique par des ions de charge 7 et 8 dans des cibles neutres." Lyon 1, 1988. http://www.theses.fr/1988LYO10106.
Full textAbstract:
Etude de l'echange de charge entre les ions o**(7+), ne**(7+), ar**(7+), kr**(7+), ar**(8+) kr**(8+) (8-80 kev) et hc ou h::(2), pour spectroscopie de photons. Analyse des spectres et identification de nouvelles raies pour la capture d'un electron par ar**(7+), ar**(8+), kr**(7+) et kr**(8+). Mesure des sections efficaces d'emission et deduction des sections efficaces des sous-niveaux nl et totales. Identification et mesure de la double capture radiative pour ar**(8+) et kr**(8+) avec hc, du processus de "transfert-ionisation pour ar**(8+) avec hc et h::(2), du processus de "transfert-excitation" pour ne**(7+) et ar**(7+) avec hc et h::(2). Pour n**(5+), proposition d'une methode nouvelle pour faire varier la fraction metastable du faisceau (1s2s **(3)s); mesure des sections efficaces de capture pour cet etat
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Shihab, Sylvain. "Excitation et détection optiques de la dynamique de l’aimantation dans le semi-conducteur ferromagnétique (Ga,Mn)(As,P)." Thesis, Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066548/document.
Full textAbstract:
Le développement des lasers impulsionnels a permis l’émergence de l’étude de la dynamique de l’aimantation dans le domaine temporel (fs-ns) par des techniques optiques. Dans les couches minces ferromagnétiques présentant une faible absorption optique les mécanismes de couplage de la lumière avec les propriétés magnétiques permettant l’excitation de la précession de l’aimantation et sa détection ne sont qu’imparfaitement connus. Pour développer leur compréhension il est nécessaire de faire varier les paramètres magnétiques. Les alliages semi-conducteurs ferromagnétiques sont pour cela des matériaux de choix du fait de leurs propriétés magnétiques aisément ajustables grâce au couplage entre les propriétés semi-conductrices et magnétiques. Les conditions pour une excitation optimale ont été précisées. L’excitation par une variation thermique transitoire des constantes d’anisotropie a été quantifiée. Le rôle de l’absorption et du déphasage optique dans la détection a été établi. L’observation de plusieurs ondes de spin a permis la détermination de la constante d’échange en fonction de la concentration en phosphore. J’ai montré que celle-ci variait peu, contrairement aux prédictions théoriquesDevelopment of impulsional laser enhanced the study of the magnetization dynamic in the temporal domain (fs-ns) with optical techniques. In thin ferromagnetic films with a weak optical absorption, excitation and optical mechanisms are not yet fully understood. To increase our understanding, variations of magnetic parameters are required. To that end, the magnetic semiconductor like (Ga,Mn)(As,P) are a good choice due to their magnetic properties easily adjustable thanks to the coupling between magnetic and semiconductor properties. In this thesis, conditions for optimal excitations were established. Supposing a thermal excitation origin, we assessed the transient change of temperature and anisotropy constant. I also established the role of the optical absorption and dephasing due to the finite magnetic layer thickness in the spin-waves detection process. The observation of several spin-waves gave me the opportunity to assess the spin-stiffness constant as a function of phosphorus. On the contrary of theoretical prediction, I showed that the spin-stiffness hardly vary with the phosphorus concentration
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Luo, Wenchen. "Excitations avec texture de spin et de pseudospin dans le graphène." Thèse, Université de Sherbrooke, 2014. http://hdl.handle.net/11143/5442.
Full textAbstract:
Résumé : Nous étudions dans cette thèse plusieurs propriétés du gaz d’électrons bidimensionnel (GE2D) dans le graphène et la bicouche de graphène (BG). Nous commençons par étudier la nature des excitations à une particule du GE2D dans le graphène près des facteurs de remplissage entiers dans les niveaux de Landau N [pas égal à] 0. Nous utilisons une approche de type Hartree-Fock (HF) pour comparer l’énergie de l’excitation d’une paire électron-trou à celle d’une paire skyrmion (SK)-antiskyrmion (ASK). Dans le graphène, les excitations SK et ASK sont des excitations chargées avec une texture de spin et/ou de pseudospin de vallée qui est quantifiée topologiquement. Nos calculs montrent que les paires SK-ASK sont les excitations chargées de plus basse énergie jusqu’au niveau de Landau |N| = 3. Notre approche permet en plus de calculer le domaine de couplage Zeeman pour lequel les paires SK-ASK sont les excitations de plus basse énergie et de déterminer comment l’énergie de ces paires est modifiée par les corrections d’écrantage. Le diagramme de phase du GE2D dans la bicouche de graphène a fait l’objet d’intenses recherches théoriques et expérimentales [8, 13, 15, 16], mais jusqu’à maintenant, seuls les états uniformes ont été considérés. Nous adaptons notre approche HF à l’étude des états non uniformes pour montrer que le GE2D dans la BG à remplissage ν = −1 dans le niveau de Landau N = 0 subit une série de transitions de phase lorsqu’un champ électrique perpendiculaire à la BG est appliqué. Nous étudions tout particulièrement les phases comportant une texture de pseudospin orbital soit un cristal de skyrmions et une phase spirale. Nous calculons les modes collectifs de ces phases ainsi que leur absorption électromagnétique. Nous poursuivons ensuite avec une étude des phases cristallines autour de certains remplissages entiers dans la BG. Le GE2D dans la bicouche de graphène a principalement été étudié dans le niveau de Landau N = 0. Comme dernier problème, nous étudions le diagramme de phase lorsqu’un nombre entier de niveaux de Landau est occupé dans les niveaux supérieurs |N| > 0. Alors que l’état fondamental du GE2D dans le graphène pour ces mêmes niveaux est un ferroaimant de Hall quantique (FHQ) avec une symétrie SU(2) pour le spin (en l’absence de couplage Zeeman) et le pseudospin de vallée, le GE2D dans la BG a plutôt un comportement FHQ de type Ising avec une symétrie Z[indice inférieur 2] à champ électrique nul. Cette différence de comportement a une grande influence sur la nature des transitions de phase possibles ainsi que sur celle des excitations topologiques. // Abstract : In this thesis, we study several properties of the two-dimensional electron gas (2DEG) in graphene and bilayer graphene. We first study the nature of the single-particle excitations in graphene near integer filling factors in Landau levels (LLs) N [not equal to] 0. We use a Hartree-Fock approach to compare the energy of an electron-hole excitation pair with that of a Skyrmion-antiskyrmion pair. In graphene, Skyrmions are charged excitations with a topological quantized spin and/or valley pseudo-spin texture. We give the range of Zeeman coupling for which Skyrmion-antiskyrmion has the lowest energy up to LL N = 3. Then we discuss how screening corrections modifies these results. The phase diagram of the 2DEG in bilayer graphene had been studied previously by a number of authors [8, 13, 15, 16] but only uniform states had been considered. Extending the Hartree-Fock approach to non-uniform states, we show that at filling factor ν = −1 in LL N = 0, the 2DEG goes through a series of phase transitions as the bias from an external electric field between two layers is increased. We study a crystal phase with orbital SK textures and a spiral state with the orbital pseudospin rotating in space. We compute the collective mode of these phases and their signatures in electromagnetic absorption experiments. We finally extend the Hartree-Fock approach to study the crystal states with valley or orbital textures near integer filling factors. The research on the 2DEG in bilayer graphene has been focussed almost exclusively in LL N = 0. As our last problem, we study the phase diagram at quarter and half fillings of the quartet of states in LLs |N| > 0. While the ground state of the 2DEG in graphene in |N| > 0 is a valley and spin quantum Hall ferromagnet with SU(2) symmetry in the absence of Zeeman coupling, the ground state in bilayer graphene is an Ising quantum Hall ferromagnet with a Z[subscript 2] valley symmetry at zero bias. We note that this change has important consequences on the nature of the transport properties and the single-particle excitations at integer fillings.
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Loo, Vivien. "Excitation résonante et non-linéarité à faible nombre de photons d'une boîte quantique en microcavité." Paris 7, 2012. http://www.theses.fr/2012PA077166.
Full textAbstract:
Des résultats de spectroscopie par excitation résonante sur une boîte quantique en couplage fort avec une microcavité sont exposés. En augmentant la puissance incidente, la réflectivité du dispositif change. Un seuil de ce comportement est observé pour 8 photons par impulsion, ce qui est un record. Il est possible d'observer des fluctuations de l'énergie d'émission de la boîte quantique en temps réel, à l'échelle de la microsecondeResults of resonant spectroscopy of a quantum dot strongly coupled to a microcavity are exposed. Rising the power makes the devices reflectivity to drop. This phenomenon has a threshold of 8 photons per pulse ? Which is a record. It is possible to observe fluctuations of the quantum dot emission energy at the scale of the microsecond
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Niesert, Manfred [Verfasser]. "Ab initio calculations of spin-wave excitation spectra from time-dependent density-functional theory / Manfred Niesert." Aachen : Hochschulbibliothek der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen, 2012. http://d-nb.info/102156754X/34.
Full text
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Cornard, Jean-Paul. "Conception et réalisation d'un prototype de microspectrofluorimètre multicanal à excitation laser dans le domaine de l'ultra-violet." Lille 1, 1987. http://www.theses.fr/1987LIL10226.
Full text
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Joly, Loïc. "Etude du mouvement du spin d'électrons dans des systèmes ferromagnétiques mesuré en géométrie de réflexion par spectroscopie électronique résolue en spin." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2006. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2006/JOLY_Loic_2006.pdf.
Full textAbstract:
Cette thèse est consacrée à l'étude du mouvement du spin d'électrons dans des systèmes ferromagnétiques mésuré par spectroscopie électronique résolue en spin en géométrie de réflexion. Dans une première partie, nous avons étudié le mouvement du spin dans des couches minces polycristallines du Fe, du Co et du Ni. De ces expériences, nous avons mis en évidence que le mouvement de la polarisation des électrons est fortement lié à la structure de bande électronique du ferromagnétique. La modélisation de la couche ferromagnétique par un modèle d'une marche de potentiel dépendante du spin peut expliquer le comportement aux énergies élevées. La forte variation du mouvement du spin aux faibles énergies, cependant, s'explique par la présence d'une bande interdite dépendante du spin dans la structure électronique du ferromagnétique. Des calculs ab initio corroborent cette interprétation. La seconde partie de ce travail a porté sur l'étude du mouvement de spin dans des puits quantiques formés par un film ferromagnétique de Co(001) recouvert d'un film non magnétique de Cu. L'apparition d'états quantiques dans de tels puits est à l'origine de phénomènes oscillatoires dans les films minces. De plus, la présence d'interfaces magnétiques ajoute une dépendance de spin au confinement quantique. Cependant, aucune étude n'avait encore été menée sur le mouvement du spin dans de tels systèmes. Dans un premier temps, des mesures en fonction de l'énergie des électrons ont révélées des oscillations du mouvement du spin. Nous avons pu montrer qu'un lien certain existe entre les oscillations du mouvement du spin et l'apparition des états de puits quantiques. Dans une seconde expérience, nous avons observé des oscillations à la fois de l'intensité et du mouvement du spin en fonction de l'épaisseur de la couche de couverture et ceci pour plusieurs énergies des électrons incidents. Nous avons montré qu'un modèle d'interféromètre électronique de type Fabry-Pérot permet de très bien modéliser ces oscillationsIn this thesis we investigated the spin motion of electrons in ferromagnetic systems by spin-polarized electron scattering spectroscopy in reflection geometry. In the first part, we studied the spin motion in thin polycrystalline layers of Fe, Co, and Ni. The experiments showed that the electron-spin motion is strongly correlated to the electronic band structure of the ferromagnet. A modelization of the ferromagnetic layer by a spin-dependent potential step model can explain the behaviour at high electron energies. However, the strong variation of the spin motion at low energies is explained by the presence of a spin-dependent band gap in the electronic band structure of the ferromagnet. Ab-initio calculations corroborate this interpretation. In the second part of the thesis, we studied the electron-spin motion in quantum wells formed by a ferromagnetic film of Co(001) that is covered by a non-magnetic film of Cu. The appearance of quantum well states is at the origin of a lot of oscillatory phenomena in thin film systems. Moreover, the presence of a magnetic interface adds a spin dependence to the quantum confinement. However, no study has been done on the spin motion in these type of systems. In a first step, measurements as a function of the electron energy revealed an oscillatory behaviour of the spin motion. We have shown that a clear relation exists between the oscillation of the spin motion and the presence of quantum well states. In a second experiment, we observed oscillations both of the reflected intensity and of the spin motion as a function of the Cu thickness. It is shown that a Fabry-Pérot interferometer model can very well describe these oscillations
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Joly, Loïc Weber Wolfgang. "Etude du mouvement du spin d'électrons dans des systèmes ferromagnétiques mesuré en géométrie de réflexion par spectroscopie électronique résolue en spin." Strasbourg : Université Louis Pasteur, 2006. http://eprints-scd-ulp.u-strasbg.fr:8080/567/01/JOLY2006.pdf.
Full text
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Danilo, Cécile. "Modélisation théorique de la spectroscopie d'actinides solvatés." Thesis, Lille 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LIL10036/document.
Full textAbstract:
L'objectif initial de cette thèse est l'interprétation d'expériences de relaxation en Résonance 1 Magnétique Nucléaire (Nuclear Magnetic Relaxation Dispersion) réalisées sur des solutions aqueuses d'U4+, :NpO+2 et PuO²+2 tous de configuration électronique f². Les solutions de Neptunyle(V) et de Plutonyle(VI) présentent, de façon étonnante. une relaxivité nettement supérieure à celle mesurée pour l'Uranium(IV). Il est envisageable que ce soit dü à des temps de relaxation électronique différents. Cette hypothèse a été examinée en comparant les spectres électroniques de ces trois composés calculés avec une méthode à 2 étapes SOCI (Spin~Orbit Configuration~lnteraction) en phases gazeuse et aqueuse. Les effets de la corrélation électronique (traitée dans une première étape) et de la relaxation spin~orbite (traitée dans la seconde étape) ont été étudiés en détails. Un des défis actuels de la chimie quantique est de pouvoir étudier des systèmes de taille croissante afin d'utiliser des modèles de plus en plus réalistes tout en ne négligeant pas les effets de la corrélation électronique. La Théorie de la Fonctionnelle de la Densité (DFT). a été créée à cette fin. Cependant son utilisation sur des systèmes comprenant des actinides est sujette à controverse. Ce point a été discuté dans le cadre de l'élucidation du mécanisme d'échange de molécules d'eau entre les première et deuxième sphères d'hydratation de l'Uranyle(VI). Le troisième et dernier projet porte sur l'analyse de spectres d'absorptions d'Uranyle(V) complexé. Les spectres électroniques de UO2+ et [UO2(CO3)3]5- ont été calculés afin de quantifier l'influence des ligands carbonate sur le spectre de l'Uranyle(V)The framework of this PhD is the interpretation of Nuclear Magnetic Relaxation Dispersion experiments performed on solvated U4+, NpO2+ and PuO²2+, which aIl have a f² configuration. Unexpectedly the two actinyl ions have a much higher relaxivity than U4+,. One possible explanation is that the electronic relaxation rate is faster for Uranium(IV) than for the actinyl ions. We address this problem by exploring the electronic spectrum of the three compounds in gas phase and in solution with a two-step SOCI (Spin~Orbit Configuration~Interaction) method. The influence of electron correlation (treated in the first step) and spin~orbit relaxation effects (considered in the second step) has been discussed thoroughly. Solvent effects have been investigated as well. Another issue that has been questioned is the accuracy of Density Functional Theory for the study of actinide species. This matter has been discussed by comparing its performance to wave-function based correlated methods. The chemical problem chosen was the water exchange in [UO²+2 (H2O)5]. We looked at the associative and at the dissociative mechanisms using a model with one additional water in the second hydration sphere. The last part of the thesis dealt with the spectroscopy of coordinated Uranyl(V). Absorption spectrum of Uranyl(V) with various ligands has been recorded. The first sharp absorption bands in the Near-Infrared region were assigned to the Uranium centered 5f-5f transitions, but uncertainties remained for the assignment of transitions observed in the Visible region. We computed the spectra of naked U02+ and [UO2(CO3)3]5- to elucidate the spectral changes induced by the carbonate ligands
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Sénès, Mathieu. "Dynamique de spin des excitons neutres ou chargés dans les boîtes quantiques InAs/GaAs." Toulouse, INSA, 2004. http://www.theses.fr/2004ISAT0014.
Full textAbstract:
Ce mémoire porte sur l'étude de la dynamique de spin des porteurs dans les boîtes quantiques auto-organisées InAs/GaAs non intentionnellement dopées ou dopées négativement ou positivement. Grâce à des expériences de photoluminescence résolue en temps, nous avons observé les battements quantiques du spin de l'exciton neutre, permettant ainsi de mesurer le clivage en énergie entre les états propres de la paire électron-trou. Le même type d'expériences réalisées en appliquant un champ magnétique longitudinal nous a permis de mesurer le facteur de Landé de l'exciton. Nous avons ensuite étudié la dynamique de spin dans des échantillons de boîtes dopées négativement. Quel que soit le niveau de dopage, nous avons observé que la polarisation circulaire de la luminescence était de signe opposé à celle du laser excitateur. Nous avons proposé un modèle basé sur la contribution anisotrope de l'interaction d'échange entre électrons et trous qui permet d'expliquer ce résultat. Nous avons également démontré qu'il était possible de manipuler le spin de l'électron résident sous excitation optique non résonante. Enfin, nous avons réalisé des expériences préliminaires de photoluminescence résolues en polarisation sur des échantillons de boîtes dopées positivement, grâce auxquelles nous avons confirmé le blocage de la relaxation du spin de l'électron sous excitation strictement résonante. Le mécanisme de flip-flop que nous avons introduit et utilisé pour expliquer les dynamiques de spin dans les boîtes quantiques dopées négativement nous a permis de rendre compte des dynamiques de polarisation circulaire observées dans les boîtes dopées négativement sous excitation non résonanteWe have investigated the carriers spin dynamics in neutral, N-doped and P-doped self-organized InAs/GaAs quantum dots. In time resolved photoluminescence experiments, we have observed quantum beats of the neutral exciton spin, allowing us to mesure the energy splitting between exciton eigenstates. In a longitudinal magnetic field, we have determined the Lande g factor of the quatum dots excitons. We have also studied spin dynamics in negatively doped quantum dots. Independent of the number of doping electrons in the dot, we observe a luminescence with a circular polarisation opposite to the excitating laser. We propose a model based on the anisotropic exchange interaction between electrons and holes to explain this result. We also demonstrate that it is possible to manipulate the doping electron spin with non resonant optical excitations. We have performed polarisation resolved experiments on positively charged quantum dot samples, and we have confirmed the electron spin relaxation quenching under strictly resonant excitation. Under non resonant excitation, the observed spin dynamics in P-doped quantum dots can be explained with the flip-flop mechanism, dominant in N-doped quantum dots
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Pardanaud, Cédric. "Etude de la conversion de spin nucléaire de l'eau en matrices de gaz rares : mesures, modélisation de l'influence des interactions spin-spin intermoléculaires et contexte astrophysique." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00259961.
Full textAbstract:
Les molécules ayant des protons en position échangeable possèdent des isomères de spin nucléaires différents. Leur interconversion, interdite à l'ordre zéro par la mécanique quantique, dépend en partie de l'environnement.Dans les atmosphères cométaires, la mesure du rapport d'abondance de ces isomères pour les molécules de H2O, NH3, CH4, et plus récemment de CH3OH, montre un écart à l'équilibre thermodynamique. Sa signification physique est à ce jour au cœur d'un débat : est- ce un indicateur de la température qui régnait dans l'environnement primordial au sein duquel se sont formées ces molécules ?
Ce travail expérimental alliant techniques de vide et de cryogénie, vise à identifier, en amont d'une étude dans les glaces cométaires, certains paramètres impliqués dans la conversion de spin nucléaire de H2O isolée dans des environnements plus simples : les matrices de gaz rare. Dans un tel environnement, un enrichissement en isomère de spin ortho ou para est produit par un changement brutal de température (entre 4,2 et 30 K). La détermination du temps de retour à l'équilibre thermodynamique se fait à partir de l'enregistrement dans le temps des spectres infrarouges ro-vibrationnels des modes Ν2 (déformation angulaire) et Ν3 (élongation antisymétrique), au moyen d'un spectromètre commercial IR par transformée de Fourier.
L'étude systématique en fonction de la concentration que nous avons réalisée à 4,2 K en matrice d'argon, montre qu'il existe deux régimes de conversion qui sont en compétition. Pour des dilutions [Ar/H2O] supérieures à 1000, les temps de conversion (~670 minutes) sont indépendants de la concentration et atteignent un plateau. Cette conversion qui n'est pas imputable à des effets parasites (impuretés moléculaires, exposition au rayonnement IR du spectromètre, influence du support, ...) est sans doute due à un processus d'origine intramoléculaire, accéléré par la matrice. Par contre, en dessous du 1000ème, une accélération très nette de la conversion avec l'augmentation de la concentration est observée (~180 minutes au 50ème), indiquant clairement une origine intermoléculaire. Nous avons, dans ce cadre, développé un modèle faisant intervenir des interactions magnétiques entre les spins nucléaires des protons appartenant à des molécules d'eau différentes, et des échanges d'énergie avec les phonons de la matrice. Ce modèle, qui ne dépend que de l'écart en énergie entre les niveaux de rotation et du taux de relaxation collisionnelle de la molécule isolée en matrice, autorise la conversion d'origine intermoléculaire à 4,2 K en ouvrant un canal de conversion couplant le premier niveau de rotation de chacun des isomères de spin. L'existence d'un deuxième canal, plus efficace d'un ordre de grandeur à 25 K, dû à un effet de population, explique l'accélération observée à température croissante.
La substitution de l'argon par du néon, du krypton ou du xénon, a permis de montrer, en accord complet avec le modèle, que le mécanisme d'origine intermoléculaire est plus efficace dans la matrice qui a le paramètre de maille le plus faible.
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Dong, Xu. "Ultrafast infrared spectroscopy applied to spin crossover materials." Thesis, Rennes 1, 2017. http://www.theses.fr/2017REN1S111/document.
Full textAbstract:
Ces dix dernières années ont vu émerger des avancées technologiques majeures, nous permettant capturer une image instantanée des processus physique. L'amélioration systématique de la résolution temporelle de ces instants, grâce aux lasers (de différente sorte) aux impulsions ultracourtes, a joué un rôle important dans l'exploration des transitions de phases photo-induites dans différents matériaux, et leur potentiel applicatif. Néanmoins, ce progrès technologique incontestable a poussé à ses limites notre capacité de décrire les phénomènes hors-équilibre très complexes qui pilotent les transitions. Ils sont intrinsèquement multi-échelles dans le temps et dans l'espace, s'étalant de la femtoseconde aux plusieurs jours, et de la dimension atomique jusqu'à celle d'un cristal macroscopique. Les expériences résolues en temps permettent de séparer temporellement différents dégrées de liberté et les phénomènes pilotés par ceux-ci, au lieu d'observer seulement leur moyenne statistique. La première étape (processus photo-induit) de cette séquence temporelle est liée à l'absorption d'un photon, la deuxième (élastique) est pilotée par la dilation du volume macroscopique du matériau, et la troisième étape (thermique) est due aux effets de chaleur. Cette approche séquentielle offre de nouvelles possibilités pour mieux comprendre comment impacter les matériaux de façon contrôlée et efficace. Les lasers opérant dans le moyen infrarouge (mid IR) permettent de suivre le déroulement d'une transition de phase par le changement de vibrations des molécules/liaisons ciblées. Cette spécificité au site moléculaire combinée avec la résolution en temps ultracourte devrait ouvrir une nouvelle fenêtre d'observation des phénomènes qui échappaient aux études scientifique. Ce travail de thèse a commencé exactement dans cet esprit. L'effort majeur a été dédié à l'application de la spectroscopie mid IR ultrarapide aux matériaux présentant une conversion de l'état de spin, [Fe(3-MeO-SalEen)]2PF6 en particulier. La principale difficulté de ce travail consistait à décrypter le contenu spectral des molécules hors-équilibre. Nous avons découvert que l'approche utilisé dans les spectroscopies résolues en temps de plus haute énergie (UV/VIS) ne suffit pas pour étudier la problématique posé dans le cadre de cette thèse. Une nouvelle approche a été pensée pour modéliser les spectres résolus en temps, et celle-ci consistait à séparer la réponse spectrale en deux contributions : le transfert de poids spectral, et un décalage spectral. J'ai pu démontrer que ces deux contributions suivent sensiblement le changement d'état de spin, et la pression (dilatation du volume). L'analyse de données basée sur ce modèle, corrobore les résultats obtenus jusqu'alors avec d'autres techniques. Sur l'échelle de temps ultracourts, plus difficile à modéliser, nous avons pu néanmoins résoudre très clairement le refroidissement vibrationnelle (VC) de l'état électronique haut spin -chaud. A ma connaissance, ce phénomène dans un système solide présentant crossover de spin n'a jamais été observé directementThe past few decades have seen great advancements in technology that allow us to capture the picture of a physical process, as the adage “seeing is believing” implies how people understand the world. The increasing temporal resolution of lasers played an important role in the study of materials, among which materials exhibiting photo-induced phase transition are of great importance thanks to their potential for future applications. However, as we proceed further and further in the investigation of the mechanism of phase transition, we found ourselves confronted with the very complex nature of phase transition dynamics. It is intrinsically multi-scale in time and space, from femtosecond to days and from atomic dimensions to macroscopic distances. Time resolved experiments disentangle different degrees of freedom and different phenomena in a step-like manner, rather than providing a statistical average. The first step is photo induced due to absorption of photons, the second step (elastic step) is pressure induced due to volume dilation, and the third step is temperature induced due to dissipation of heat. This step-like approach offers an opportunity to understand the mechanism, so that we could effectively impact the materials and possibly control phase transition. Mid IR lasers have a unique advantage of monitoring phase transition through vibrational modes on specific molecular sites. Implementing ultrafast mid IR spectroscopy in phase transition materials should be therefore very insightful in discovering new phenomena and revealing hidden mechanism. This PhD project, focusing on mid IR technique, started exactly in this context. The main effort is dedicated to the application of ultrafast mid IR spectroscopy to the spin crossover solids, [Fe(3-MeO-SalEen)]2PF6. The major challenge in this work was to comprehend the shape of transient mid IR spectra. We found out that this is conceptually different from the experiences accumulated in UV/VIS spectroscopy. A suitable model had to be developed, separating the transient IR spectra into two contributions: spectral weight transfer and spectral shift. I demonstrated that these two components are sensitive to the spin change and pressure effect (volume dilation), respectively. Data analysis based on the new model shows consistency with previously published results. On the ultrafast timescale, more difficult to fit our model to, vibrational cooling (VC) of electronically hot HS state has been very well resolved. To the best of my knowledge, direct observation of VC in solid state SCO compound by IR spectroscopy has not been reported earlier