Local Signature of Kondo Interaction Probed by XMCD in Rare Earths Intermetallic Compounds. - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2022

Local Signature of Kondo Interaction Probed by XMCD in Rare Earths Intermetallic Compounds.

Signature locale de l’effet Kondo révélée par XMCD dans des intermétalliques de terres rares

Résumé

This doctoral thesis studies the Kondo effect of rare earth compounds measured by X-ray absorption spectroscopy (XAS). Two diluted intermetallic systems: A non-Kondo system Er0.025Pd0.975 and a Kondo system Yb0.005Au0.995 have been measured by XAS with circular polarized X-ray under strong magnetic field and weak magnetic field for temperatures from 0.2 K to 300 K. X-ray Magnetic Circular Dichroism (XMCD) spectra and X-ray Magnetic Linear Dichroism (XMLD) spectra have been extracted. The magnetic moment of the spin and of the orbit of the diluted impurity atom are obtained by applying the magneto-optical sum rules. Calculations by Ligand Field Multiplet (LFM) theory are performed to simulate the magnetic properties. The comparison between the Kondo system and the non-Kondo system, as well as the experimental measurements and the simulations allows the discovery of the local Kondo signature around the critical Kondo temperature TK for the Kondo system Yb0.005Au0.995. To achieve the experimental objective, part of this thesis has been devoted to instrumental developments. Hence a new 3He-4He dilution insert, named DICHRO50 which is able to cool the sample down to 180 mK, has been installed in the cryomagnet of DEIMOS beamline at Synchrotron SOLEIL; it is aimed to soft X-ray XAS-XMCD measurements. Moreover, a former dilution insert hosted in so-called TBT-mK cryomagnet has been upgraded to be installed on ID12 beamline at ESRF; it is aimed for hard X-ray XAS-XMCD measurements.
Cette thèse doctorale étudie l’effet Kondo des composés de terre rare par spectroscopie d’absorption des rayons X (XAS). Deux systèmes intermétalliques dilués : un système non-Kondo d’Er0.025Pd0.975 et un système Kondo d’Yb0.005Au0.995 ont été mesurés par XAS avec des rayons X polarisés circulairement sous champ magnétique fort et aussi en champ magnétique faible pour une température variant de 0.2 K à 300 K. Les signaux de dichroïsme circulaire magnétique de rayons X (XMCD) et les spectres de dichroïsme linéaire magnétique de rayons X (XMLD) ont été extraits. Les moments magnétiques de spin et d'orbite ont été obtenus par application des règles de somme magnéto-optiques. Des calculs dans le cadre de la théorie des multiplets en champ de ligands (LFM) ont été faits pour simuler les signaux expérimentaux et ainsi remonter aux propriétés magnétiques. Dans le système Kondo, celui de l’ytterbium dans l’or, on observe pour des champs magnétiques ≤ 0.5 T et des températures inférieures à 1 K une différence prononcée entre l’aimantation attendue pour un atome isolé et celle observée expérimentalement : c’est le signe de l’effet Kondo. Pour arriver aux objectifs expérimentaux, une partie de travail de cette thèse a été consacrée à des développements instrumentaux. Un nouvel insert DICHRO50 qui fonctionne avec la dilution d’3He-4He a été installé dans le cryo-aimant de la ligne DEIMOS du Synchrotron SOLEIL. Cet instrument est développé pour des mesures de XAS, de XMCD ou des XMLD dans le domaine des rayons X mous. Il permet de refroidir un échantillon jusqu’à 180 mK. Un autre cryo-aimant, le TBT-mK, a été installé sur la ligne ID12 à l'ESRF où j’ai participé à des mesures de XMCD dans le domaine des rayons X durs.
Fichier principal
Vignette du fichier
LI_Weibin_these_2022.pdf (27.2 Mo) Télécharger le fichier
Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-03773619 , version 1 (09-09-2022)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03773619 , version 1

Citer

Weibin Li. Local Signature of Kondo Interaction Probed by XMCD in Rare Earths Intermetallic Compounds.. Materials Science [cond-mat.mtrl-sci]. Sorbonne Université, 2022. English. ⟨NNT : 2022SORUS094⟩. ⟨tel-03773619⟩
222 Consultations
78 Téléchargements

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More