Etude par résonance magnétique nucléaire et ultrasons du magnétisme de la phase pseudogap des cuprates supraconducteurs à haute température critique

Les cuprates supraconducteurs à haute température critique présentent des ordres de charge et de spin qui coexistent et entrent en compétition avec la supraconductivité. Il est nécessaire de comprendre ces propriétés électroniques non-conventionnelles pour identifier le mécanisme responsable de la supraconductivité dans les cuprates. Pour cela, on applique un champ magnétique afin de supprimer la supraconductivité et révéler les phases en compétition avec cette dernière.Dans cette thèse, on s'est principalement intéressé au magnétisme autour du dopage p*, délimitant la phase pseudogap. A bas dopage, les cuprates sont des isolants de Mott présentant un ordre antiferromagnétique. Lorsque le dopage augmente, cet ordre disparait au profit d'une phase magnétique vitreuse qui persiste à plus ou moins haut dopage en champ nul selon les composés. Dans LSCO, l'ordre de spin existe jusqu'à p ~ 0.135 et peut être induit jusqu'à p* sous champ. On a mesuré l'étendue de cet ordre de spin dans Eu-LSCO par RMN du lanthane. En champ nul, il est présent à p ~ 0.21 < p* mais pas à p ~ 0.24 ~ p*. Sous champ, on a pu l'induire jusqu'à p ~ 0.24 mais pas au-delà. Ainsi dans les cuprates au lanthane, bien que l'état fondamental dans la phase pseudogap en champ nul varie d'un composé à l'autre, il est magnétique jusqu'à p* en champ intense. Le dopage p* devient le siège d'une transition de phase quantique où se termine l'ordre de spins en champ intense. En revanche, on ne retrouve pas ce comportement dans le cuprate Bi-2201. L'ordre de charge, fortement couplé à l'ordre de spins sous forme de stripes dans les cuprates au lanthane semble favoriser le gel des spins jusqu'à haut dopage. On ne retrouve pas ce couplage dans Bi-2201 ce qui peut expliquer que les spins ne gèlent pas à haut dopage.Par mesures ultrasonores, contrairement à LSCO, nous n'avons pas détecté le gel des spins dans Eu-LSCO. Il semble donc que la différence de structure entre Eu-LSCO et LSCO ait un impact sur le couplage entre le réseau et les propriétés électroniques. On a également observé des signatures anormales de supraconductivité dans Eu-LSCO dans la vitesse du son, suggérant une réponse particulière de ce système à géométrie tétragonale.Enfin, nous avons préparé de futures mesures en champs magnétiques pulsés pour étudier le magnétisme dans YBCO autour de p* . Pour cela, nous avons identifié les modes ultrasonores sensibles au gel de spins à bas dopage en champ intense.