Thèse Effet Magnétocalorique dans les Aimants Frustrés Quantiques H/F

Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Grenoble Alpes
École doctorale : PHYS - Physique
Laboratoire de recherche : Institut Néel
Direction de la thèse : Elsa LHOTEL
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-05-13T23:59:59

Ce projet de thèse, sous la supervision d'Elsa Lhotel (Institut Néel) et Stéphane Raymond (MEM-IRIG), s'inscrit dans le cadre d'un axe de recherche en développement sur le site de Grenoable (vollaboration Institut Néel CNRS et IRIG CEA - PHELIQS, MEM, DSBT) qui vise à découvrir et étudier des nouveaux matériaux à fort pouvoir magnétocalorique dans la gamme de température 0.1-10 K, afin de les utiliser dans des réfirgérateurs à désaimantation adiabatique. Cela implique la détermination précise de leurs propriétés magnétocaloriques, ainsi que la compréhension des mécanismes microscopiques en jeu dans l'effet magnétocalorique (EMC).
Il a été montré récemment que les aimants frustrés quantiques sont des systèmes de choix pour générer ces EMC. Dans ce cadre, ce projet est dédié à l'étude approfondie d'une nouvelle famille d'aimants frustrés qui apparaît particulièrement prometteuse pour l'EMC: les doubles perovskites de terre rare, de formule A2RSbO6 (A=Ba ou Sr, R= terre rare). Des échantillons polycristallins ont été synthétisés à l'IRIG CEA.
Ce projet de thèse se divise en deux parties: (i) la détermination précise des propriétés magnétocaloriques de ces composés, en utilisant les magnétomètres développés à l'Institut Néel. (ii) la compréhension de l'origine de ces propriétés magnétocaloirques avec l'étude détaillée des propriétés physiques, en particulier via des mesures de diffusion neutronique. Pour cela, des monocristaux des échantillons les plus prometteurs seront synthétisés à PHELIQS.
Les données seront analysées avec le support de Mike Zhitomirsky (PHELIQS IRIG).
Nous espérons que ce projet de thèse nous permettra d'établir que ces nouveaux matériaux peuvent être utilisés pour la érfigération par désaimantation adiabatique, mais aussi d'identifier les ingrédients nécessaires pour améliorer les propriétés magnétocaloriques des aimants magnétiques frustrés

Le domaine du magnétisme frusté est en plein essor dans la recherche de nouvelles phases magnétiques, auxquelles sont associées des concepts théoriques novateurs. Récemment, un autre intérêt émerge dans ce domaine lié à la capacité de ces systèmes à générer du froid via l'effet magnétocalorique. Cette thèse vise à allier les deux aspects de cette recherche: la découverte et caractérisation de nouveaux composés magnétocaloriques utilisables dans les référigérateurs à désaimantation adiabatique, et la compréhension de leurs propriétés magnétiques complexes.