Résonance paramagnétique électronique de BaCu2Ge2O7: matériau modèle pour l'étude des chaînes de spins quantiques avec interaction Dzyaloshinskii-Moriya

Jury: Bernard BARBARA (président) Serge GAMBARELLI Bruno GUIGLIARELLI (rapporteur) Vladislav KATAEV (rapporteur) Philippe MONOD Anatoli STEPANOVBaCu2Ge2O7 is the best AFM S=1/2 spin chain compound exhibiting the Dzyaloshinskii-Moriya (DM) interaction with exchange constant J=540K and TN=8.5K. We have performed multifrequency antiferromagnetic resonance measurements (AFMR) which allow us to show two sources of induced staggered field (hST): the DM interaction and the g tensor. We have also directly measured the amplitude of DM interaction. X band EPR measurements have shown a linear T behaviour of ΔH(T), a relative inversion of ΔH(T) of the principal axis at low temperature and the absence of critical phenomena of the EPR line near TN. The observed discrepancy between χEPR and χStatic shows the possible existence of a second EPR mode. High frequency EPR measurements have shown that in absence of hST, ΔH(T) is independent of H but in presence of hST, ΔH(T) diverge like (hST/T)² in agreement with the recent d'Oshikawa-Affleck's theory.Le BaCu2Ge2O7 est le meilleur composé à chaînes de spins S=1/2 AFM possédant l'interaction Dzyaloshinskii-Moriya (DM) avec un échange J=540K et TN=8.5K. Nous avons effectué des mesures de résonance antiferromagnétique (RAFM) multifréquences ce qui a permis de mettre en évidence la présence de deux sources de champ alterné induit (hST) : l'interaction DM et le tenseur g. Nous avons également pu mesurer directement l'amplitude de l'interaction DM. Des mesures de RPE en bande X nous ont montré un comportement linéaire en T de ΔH(T), une inversion relative de ΔH(T) des axes principaux à basse température et l'absence de phénomène critique de la raie RPE à l'approche de TN. La différence observée entre χRPE et χStatic laisse présager un second mode RPE non observé. Des mesures de RPE à plus haute fréquence ont montré qu'en absence de hST, ΔH(T) est indépendant de H et qu'en présence de hST, ΔH(T) diverge en (hST/T)² ce qui est en accord avec la récente théorie d'Oshikawa-Affleck