Brisures de symétrie dans les Hamiltoniens de Heisenberg classiques et quantiques en deux dimensions

• Main Author: Domenge, Jean-Christophe
• Language: FRE
• Published: Université Pierre et Marie Curie - Paris VI 2005
• Subjects: [PHYS:COND] Physics/Condensed Matter; Magnétisme quantique; diagonalisations exactes; ondes de spin; Monte-Carlo
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00010943; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/04/87/39/PDF/tel-00010943.pdf

A la suite d'expériences récentes menées sur un composé de spins 1/2 sur le réseau kagomé nous avons étudié le modèle de Heisenberg J1-J2, avec un échange J1 ferromagnétique entre premier voisins, en compétition avec un échange J2 antiferromagnétique entre seconds voisins. Classiquement, le fondamental est un ordre de Néel à 12 sous-réseaux non-coplanaires qui brise complètement la symétrie O(3) du Hamiltonien à T=0. La non-coplanarité du paramètre d'ordre induit une brisure de symétrie chirale qui est restaurée à température finie en même temps que les vortex Z2 du problème prolifèrent. La transition chirale est de plus en plus faiblement du premier ordre à mesure que la frustration J2/|J1| augmente. Pour des spins 1/2 les fluctuations quantiques habillent l'ordre classique sans le détruire, tant que J2/|J1|<3. En augmentant encore la frustration les fluctuations restaurent la symétrie SO(3) et on obtient une phase gappée. D'autre part, sur le réseau carré avec un échange cyclique à quatre corps nous avons obtenu la première signature d'un ordre nématique-p pour des spins 1/2.