Modélisation de comportements spatiotemporels des transitions de phase dans les monocristaux à transition de spin

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 électro-élastique modifié développé par l'équipe P2MC du laboratoire GEMaC de l'Université Paris Saclay de Versailles. L’étude des cristaux du complexe Fer II a permis de montrer la possibilité de contrôler la relaxation des monocristaux à transition de spin par variation de la constante élastique. 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. Le premier consiste à expliquer par la théorie du champ des ligands la transition de spin et à présenter des modèles permettant d’expliquer l’origine de la coopérativité dans les matériaux à transition de spin. Le deuxième poin t nous a permis d’étudier le phénomène de relaxation. Et enfin dans le troisième point nous étudions l’influence thermique dans les transitions de spin. Les résultats se rapprochent de certaines observations expérimentales que nous présenterons dans ce manuscrit.