Dilatation thermique à basse température dans les conducteurs organiques à transfert de charge (TMTSF) ₂X
Institution:
Paris 11Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
This thesis presents a study of low temperature behaviour of the lattice of quasi-1D charge transfer organic conductors (TMTSF)2X. For this, we develop a capacitance technique for thermal expansion measurements, which provides a very good precision (10-8 for ∆2/2) on the variation of the lattice parameters along the stacking axis of TMTSF (tetramethyltetraselenofulvalene) molecules. The results obtained on the two compounds (TMTSF)2PF6 and (TMTSF)2ClO4 have been correlated to their physical, electronic and structural properties at low temperature. Especially: - in (TMTSF)2PF6 no anomaly was observed at the metal to magnetic insulator transition at ambient pressure. - In (TMTSF)2ClO4 an extra contraction of the lattice accompanies the anion ordering of ClO4-; this term is proportional to the square of the order parameter deduced from X-ray measurements. A phenomenological Ising 3D analysis (treated first in a mean field approximation and then in a Bethe approximation) has been developed and allows us to estimate quantitatively the physical parameters of the model such as the effective interaction between the ions, its variation with the a-axis lattice constant and the elastic constant at the system along this axis.
Abstract FR:
Cette thèse présente une étude du comportement thermique du réseau à basse température dans les conducteurs organiques à transfert de charge quasi-unidimensionnels (TMTSF)2X. A cet effet, une technique capacitive de dilatométrie a été mise au point, permettant d’accéder avec une grande précision (10-8 en valeur relative) aux variations du paramètre de maille suivant l’axe d’empilement des molécules de TMTSF (tétraméthyltétraselenoful-valène). Les résultats des mesures, réalisées sur les deux composés (TMTSF)2PF6 et (TMTSF)2ClO4 ont été corrélés à leurs propriétés physiques, électroniques ou structurales, à basse température. En particulier : - dans (TMTSF)2PF6 l’absence d’anomalie à la transition métal-isolant magnétique sous pression ambiante. - dans (TMTSF)2ClO4 une contraction excédentaire du réseau à la transition de mise en ordre des anions ClO4-, proportionnelle au carré du paramètre d’ordre mesuré aux rayons X. Une analyse phénoménologique d’Ising 3D traitée en champ moyen puis en approximation de Bethe a été développée et permet d’estimer quantitativement les paramètres physiques introduits dans le modèle, tels que l’interaction effective entre les anions, sa variation selon l’axe a, et la constante élastique du système suivant ce même axe.