Etude du régime thermiquement activé de l'effet tunnel d'aimantation par mesures de chaleur spécifique dépendante de la fréquence

Ce travail porte sur l'étude expérimentale et numérique du régime thermiquement activé de l'effet tunnel d'aimantation. Les aimants moléculaires sont des systèmes très bien caractérisés, formés de molécules magnétiques toutes identiques arrangées réguliérement dans un réseau. L'étude présentée est basée sur des mesures de chaleur spécifique dépendante de la fréquence réalisées sur l'un d'entre eux, le Fe8 de spin S=10. Une interprétation de telles mesures montre qu'elles donnent accès à la dynamique d'un système avec les avantages de la chaleur spécifique : accès à toutes les excitations. La grandeur mesurée, définie dans le cadre de la réponse linéaire a une signification physique et sa partie imaginaire est reliée à la dissipation d'énergie libre. Un nanocalorimètre à haute résolution a été développé. Sa chaleur spécifique est très faible, typiquement de l'ordre de 1nJ/K à 2K et il permet la mesure d'échantillons, couches minces directement déposées sur le porte-échantillon ou monocristaux, de moins e 1[mu]g avec une résolution [delta]C/C = 10-3 à 10-4, dans une gamme de températures de 100 mK à 10 K sous champ magnétique. Les mesures effectuées sur le Fe8 en fonction de la température et du champ magnétique montrent des signatures claires de l'effet tunnel résonant. Elles permettent d'obtenir le temps de relaxation de l'aimantation d'un puits à l'autre. Un modèle développé sur la base d'une description de Fe8 en multiplet S = 10, de l'interaction spin-phonon et d'un élargissement supplémentaire dû à une distribution de champs magnétiques reproduit les résultats expérimentaux de façon excellente. Il permet de mettre en évidence de nouvelles excitations qui ne peuvent être décrites dans le multiplet S = 10 et que nous pensons dues à des transitions dans des multiplets excité.GRENOBLE1-BU Sciences (384212103) / SudocSudocFranceF