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L’effet de désordre induit par irradiation sur les propriétés des supraconducteurs à base de fer

Marcin Konczykowski (LSI, Ecole Polytechnique)

Mardi 25 Juin 2013 14h salle de réunion Bat.108 1er étage

Je vais discuter le double effet de désordre cristallin sur les propriétés des supraconducteurs à base de fer. D’une cote l’ancrage des lignes de flux magnétique, de l’autre part diffusion des quasi particules réduisant la température critique Tc.

Présence des défauts est inéluctable dans tous matériaux cristallins et un désordre latent est toujours présent. Pour élucider son rôle nous avons introduit dans les cristaux de plusieurs familles des pnictides à base de fer (Ba(FeAs1-xPx)2, Ba(Fe1-xRuxAs)2, Ba1-xKx(FeAs)2, FeSe1-xTex…), le désordre artificiel par irradiation aux particules énergétiques. L’irradiation aux ions lourds permet création des les défauts corrélés en forme des traces amorphes. Les défauts ponctuels ont été introduits par irradiation par les électrons des échantillons refroidis pour éviter migration et leur agglomération.

Les défauts corrélés, produisent un fort accroissement de courant critique, mesuré par l’aimantation magnétique irréversible, sans affecter la température critique. Signatures de l’état du type “verre de Bose“ ont été trouves dans les mesure de relaxation magnétique et de dépendance angulaire de courant critique des échantillons irradies aux ions lourds.

Le désordre ponctuel, introduit par irradiation aux électrons, produit une forte dépression de Tc. Une réduction à 27% de sa valeur initiale (29K) a été observée dans le Ba(FeAs1-xPx)2. Cette dépression est corrélée avec l’accroissement de la résistivité. Les mesures de la longueur de pénétration en fonction de la température nous ont permis de suivre l’évolution de la structure de gap supraconducteur avec désordre. Une variation linéaire, indicative de la présence des zéros dans le gap a été observée dans les échantillons vierges de Ba(FeAs1-xPx)2. A faible dose d’irradiation cette variation devienne exponentielle, caractéristique de gap sans zéros. A forte dose une variation en T2 apparait, symptomatique de la présence des niveaux au milieu de gap.Le couplage de symétrie d est incompatible avec cette observation. Par contre l’évolution de structure de gap avec désordre est celle prédite pour le couplage de type s+/-.
Les composées sous dopes manifestent une transition magnétique et apparition des ondes de spins. La température de cette transition est fortement réduite suite à l’irradiation aux électrons et dans le cas extrême accompagne de remonte de la température critique.