Elastic Properties of UTe2 in High Magnetic Fields : Insights into the Thermodynamics of Superconductivity and Metamagnetism
Year: 2026
Type: dissertation
Abstract: Propriétés élastiques de UTe2 dans des champs magnétiques intenses : aperçu de la thermodynamique de la supraconductivité et du métamagnétisme Les supraconducteurs à spin triplet ont récemment suscité un intérêt considérable, car ils sont des candidats naturels pour la supraconductivité topologique. La supraconductivité triplet est rare dans les matériaux quantiques, et mieux établie dans les supraconducteurs ferromagnétiques URhGe et UCoGe. Des preuves de la supraconductivité topologique d’état spin triplet existent également dans le supraconducteur paramagnétique UTe2 récemment découvert (transition supraconductrice à Tsc = 1,6 – 2,1 K). UTe2 présente un renforcement extraordinaire de son champ critique supérieur pour l'axe de magnétisation dure au-dessus de 15 T, et jusqu'à 35 T, où la supraconductivité prend fin brusquement par une transition métamagnétique. Ce renforcement indique clairement que la force de couplage supraconducteur augmente avec le champ magnétique au-dessus de 15 T. De plus, une phase supraconductrice réentrée apparaît à des champs magnétiques très élevés >40 T pour des directions de champ particulières, et plusieurs phases supraconductrices se produisent dans UTe2 sous l'application d'une pression hydrostatique. Le diagramme de phase complexe et les liens entre les différentes phases supraconductrices sont étudiés dans cette thèse. L'objectif de ce projet était d'établir et d'identifier de manière exhaustive les différentes phases supraconductrices induites par les champs magnétiques dans UTe2. En combinant les expertises du CEA/PHELIQS et du CNRS/LNCMI, nous avons mis en place des expériences thermodynamiques dans des conditions extrêmes de basse température et de champs magnétiques élevés. Nous explorons en détail les différentes transitions de phase à l'intérieur de l'état supraconducteur renforcé et déterminons le diagramme de phase précis pour différentes qualités d'échantillons. Le lien thermodynamique entre la supraconductivité renforcée et les fluctuations magnétiques résultant de la transition métamagnétique est également établi. De plus, des preuves massives de la phase supraconductrice réentrée de champ et d'une possible interaction avec la transition métamagnétique sont présentées. Les résultats de cette thèse conduisent à une caractérisation détaillée de la supraconductivité extrême dans UTe2 par des mesures thermodynamiques d'une manière jusqu'ici inédite. Ils conduisent également à une compréhension plus approfondie de la supraconductivité non conventionnelle dans UTe2, qui peut être transposée à d'autres supraconducteurs non conventionnels.
Source: theses.fr (ABES)
Author: Nils Marquardt
Institution: Université Grenoble Alpes
Language: French
Subfield: Condensed Matter Physics
Field: Physics and Astronomy
Domain: Physical Sciences
Open Access status: green
OpenAlex ID: W7221065703