Soutenance de thèse de Weibin Li

Weibin Li, doctorant dans l'équipe  Minéralogie et magnétisme de basses dimensionnalités (MIMABADI) soutient sa thèse le lundi 4 avril 2022 à 14 h 30.

IMPMC - Sorbonne Université - 4 place Jussieu - 75005 Paris - Tour 23, 4e étage, couloir 22-23, salle 401

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

Résumé

Cette thèse étudie l’effet Kondo des composés de terre rare par la spectroscopie
d’absorption des rayons X (XAS). Deux systèmes intermétalliques dilués : un sys-
tème non-Kondo d’Er_0.025Pd_0.975 et un système Kondo d’Yb_0.005Au_0.995 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 signeux 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 différences prononcées entre l’aimantation attendue pour un atome isolé et celle observée expériementalement : 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 re-
froidir un échantiilon 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.

Abstract

This thesis studies the Kondo effect of rare earth compounds measured by X-ray
absorption spectroscopy (XAS). Two diluted intermetallic systems: A non-Kondo sys-
tem Er_0.025Pd_0.975 and a Kondo system Yb_0.005Au_0.995 have been measured by XAS with circular polarized X-ray under strong magnetic field and weak magnetic field for temperature 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. The 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 Yb_0.005Au≤.
To achieve the experimental objective, part of this thesis has been devoted to in-
strumental 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 cryomag-
net 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 cryo-
magnet has been upgraded to be installed on ID12 beamline at ESRF; it is aimed for
hard X-ray XAS-XMCD measurements.

Jury

• Mme. Valérie PAUL-BONCOUR, rapportrice
• M. Richard MATTANA, rapporteur
• M. Franck VIDAL, examinateur
• M. Fabrice SCHEURER, examinateur
• M. Philippe SAINCTAVIT, directeur de thèse
• Mme. Edwige OTERO, co-directrice de thèse
• M. Jean-Paul KAPPLER, Invité