Étude théorique des comportements spatiotemporels dans les monocristaux à transition spin. Recherche de comportement d’auto-organisation dans les cristaux commutables.

Abstract

Ce travail de mémoire est dédié à l’étude théorique des comportements spatio-temporels induits par la température dans des monocristaux à transition de spin par le biais du modèle de réaction diffusion modifié développé par l'équipe P2MC du laboratoire GEMaC de l'Université Paris Saclay de Versailles. Ce phénomène de transition de spin a intéressé les physiciens et les chimistes depuis sa découverte en 1931, et, ce pour ses propriétés thermiques, optiques, magnétiques et pour sa bistabilité au niveau moléculaire. Depuis lors, il y a de plus en plus de modèles qui réussissent à décrire et également à prédire des comportements spatio-temporels observés par microscopie optique sur des monocristaux commutables de quelques micromètres. Le travail théorique mené lors de cette étude s’articule autour de trois points essentiels :i) nous avons déterminé l'influence des paramètres clefs en régime stationnaire, ii) nous avons mis en place des nouvelles relations permettant de mettre en corrélation l’interaction intermoléculaire et l’aimantation moyenne dans notre modèle de réaction-diffusion pour un monocristal et un système de type de cœur-coquille, iii) nous avons réalisé des études comparatives de nos résultats en régime dynamique inhomogène pour un monocristal et un système de type de cœur coquille. Nos résultats se rapprochent de certaines observations expérimentales que nous présenterons dans ce manuscrit.