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| Études théoriques et expérimentales de cuprates multiferroïques à anions mixtes sous pression (Theoretical and experimental studies of mixed-anion multiferroic cuprates under pressure) Vincent, David - (2023-07-05) / Université de Rennes - Études théoriques et expérimentales de cuprates multiferroïques à anions mixtes sous pression
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Langue : Français Directeur(s) de thèse: Rocquefelte, Xavier; Braithwaite, Daniel Discipline : Sciences des matériaux Laboratoire : ISCR Ecole Doctorale : S3M Classification : Chimie, minéralogie, cristallographie Mots-clés : Multiferroïsme, pression, magnétisme, ferroélectricité, DFT, Monte Carlo
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Résumé : La compréhension des systèmes multiferroïques présentant des ordres permanents magnétique et électrique présentent un enjeu majeur dans le domaine du stockage de l’information numérique, afin de diminuer les coûts financiers et environnementaux, tout en continuant d’améliorer leur efficacité. Ce manuscrit expose nos travaux théoriques et expérimentaux sur les propriétés structurales, magnétiques et électriques de cuprates sous pression hydrostatique. Le premier chapitre permet de s’initier à la notion de multiferromagnétisme, jusqu’à arriver à l’exposition de l’état de l’art. Les deux chapitres suivants expliquent les méthodes théoriques/numériques et expérimentales employées pendant la thèse. Le chapitre quatre est l’étude de La2Cu2O5 dont la compréhension de son magnétisme a longtemps était débattue. Ensuite, une contre-étude est montrée dans le chapitre cinq, avec notre étude de BaCuF4. Ce système était prédit multiferroïque à haute température. Nos calculs, présenté dans ce manuscrit, dissent le contraire. Finalement, pour aller au-delà de l’oxyde de cuivre, les études théorique et expérimentales de l’anion mixte Cu2OCl2 sont présentées dans le sixième chapitre. Suite aux sublimes résultats sur CuO, nous avons le droit d’espérer une telle exaltation des propriétés après la substitution chimique d’atomes d’oxygène par du chlore. Pour finir une conclusion générale résume l’ensemble des travaux et ouvre sur de futurs perspectives. Abstract : The understanding of multiferroic systems with magnetic and electrical permanent orders presents a major challenge in the field of digital information storage, in order to decrease financial and environmental costs, while continuing to improve their efficiency. This manuscript presents our theoretical and experimental work on the structural, magnetic and electrical properties of cuprates under hydrostatic pressure. The first chapter introduces the notion of multiferromagnetism, until we reach the state of the art. The next two chapters explain the theoretical/numerical and experimental methods used during the thesis. Chapter four is the study of La2Cu2O5 whose understanding of its magnetism has long been debated. Then, a counter-study is shown in chapter five, with our study of BaCuF4. This system was predicted to be multiferroic at high temperature. Our calculations, presented in this manuscript, say the opposite. Finally, to go beyond copper oxide, theoretical and experimental studies of the mixed anion Cu2OCl2 are presented in the sixth chapter. Following the sublime results on CuO, we have the right to expect such exaltation of properties after the chemical substitution of oxygen atoms by chlorine. Finally, a general conclusion summarizes all the work and opens up future perspectives. | |||