Published December 16, 2004 | Version v1
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Study of the ferromagnetic superconductor URhGe

Description

This thesis deals with the physical properties of the ferromagnetic superconductor URhGe. It is the first study realized on single crystals in extreme experimental conditions i.e. very low temperature, high hydrostatic pressure and intense magnetic field. First of all we describe the crystal growth and the different annealing procedures necessary to obtain samples that exhibit a complete and narrow resistive superconducting transition. Then we present the pressure-temperature phase diagram obtained by calorimetry, resistivity and magnetisation. On contrary to UGe2 the Curie temperature (TCurie) increases linearly up to 130 kbar while the ordered moment and the superconducting critical temperature (Tc) decrease monotonically. We also report the influence of the lattice defects and the first try of measuring the critical current. Our results are compatible with an unconventional superconducting ground state. Finally we present the first measurements of the upper critical field (Hc2) on samples with different RRR. A clear jump of Hc2 close to Tc illustrates the presence of the ferromagnetic domains in the superconducting condensate. The value of Hc2 at 0 K and the observed strong anisotropy are coherent with a polar order parameter with spin triplet pairing. (author)

Abstract (French)

Cette these porte sur l'etude des proprietes physiques du compose ferromagnetique supraconducteur URhGe. Il s'agit de la premiere etude menee sur des echantillons se presentant sous forme monocristalline et dans des conditions experimentales extremes: tres basse temperature, tres haute pression hydrostatique et fort champ magnetique. Dans un premier temps, nous decrivons la cristallogenese ainsi que les traitements thermiques necessaires a l'obtention de cristaux presentant des transitions supraconductrices resistives completes et etroites. Dans un second temps nous presentons le diagramme de phase (P,T) obtenu par des mesures d'aimantation, transport et calorimetrie. Contrairement a son homologue UGe2, la temperature de Curie (TCurie) croit quasi lineairement jusqu'a 130 kbar alors que la temperature critique supraconductrice (Tc) diminue de facon monotone. Nous reportons egalement l'influence des defauts cristallins sur l'etat supraconducteur ainsi que la premiere tentative de mesure du courant critique. Ces resultats demontrent que l'etat fondamental de ce compose est non conventionnel. Finalement nous presentons les premieres mesures du second champ critique (Hc2) realisees sur des echantillons de qualite differente. La presence des domaines magnetiques au sein du condensat supraconducteur s'illustre par un saut de Hc2 au voisinage de Tc. La valeur de Hc2 au zero absolu ainsi que la forte anisotropie observee mettent en evidence que la symetrie du parametre d'ordre est tres certainement triplet polaire. (auteur)

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Original title (French)
Etude du compose ferromagnetique supraconducteur URhGe

Publishing Information

Imprint Pagination
114 p.
Report number
FRCEA-TH--10957

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Notes
117 refs.; Available from the INIS Liaison Officer for France, see the INIS website for current contact and E-mail addresses