RMN des matériaux électroniques non-conventionnels
Explorer les matériaux électroniques non conventionnels par RMN
Nous utilisons la résonance magnétique nucléaire (RMN) pour explorer, à l’échelle microscopique, des matériaux aux propriétés électroniques non conventionnelles.
Basée sur les mêmes principes physiques que l’imagerie par résonance magnétique (IRM), la RMN utilise les noyaux atomiques comme sondes locales de la matière. Cette technique permet d’obtenir des informations riches et précises sur les propriétés électroniques, magnétiques et structurales des matériaux, à l’échelle atomique.
Nos recherches portent principalement sur :
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Les supraconducteurs non conventionnels, notamment les familles à haute température critiques comme les cuprates ou les composés à base de fer, ainsi que des états supraconducteurs exotiques induits par de forts champs magnétiques.
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Les systèmes magnétiques non conventionnels, tels que les chaînes de spins unidimensionnelles et les aimants frustrés bidimensionnels.
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Les phases électroniques complexes, comme les ondes de densité de charge (CDW), la nématicité électronique, ou les effets fascinants du désordre.
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Un certain nombre de molécules magnétiquement intéressantes.
Notre recherche se distingue par l’utilisation de champs magnétiques intenses, générés par des aimants supraconducteurs ou résistifs. Ces champs permettent souvent de révéler des phases cachées ou de provoquer des changements spectaculaires dans le comportement des matériaux, offrant ainsi un moyen de contrôler et de comprendre leurs propriétés fondamentales.
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Personnes impliquées dans la thématique
Techniques
RMN à haut champ et à haute fréquence
La résonance magnétique nucléaire (RMN) est largement utilisée pour la détermination des structures moléculaires en chimie et en biologie, où des champs magnétiques élevés sont appliqués pour augmenter la sensibilité et la résolution de cette technique. Son application comporte également l’analyse des matériaux innovants et fonctionnels comme les supraconducteurs, les composants magnétiques, les catalyseurs, des matériaux pour le stockage de l’énergie ou des agents de contraste pour l’imagerie par résonance magnétique (IRM).
La RMN au LNCMI Grenoble va au-delà des champs magnétiques fournis par les aimants supraconducteurs pour atteindre 37 T. Des sondes RMN à fréquence variable (jusqu’à 1500 MHz), des températures variables (50 mK—300 K) ainsi qu’une meilleure résolution de 10 ppm, nécessaire en chimie du solide, sont également disponibles et font continuellement l’objet de développements.
L’équipe RMN du LNCMI est à la disposition des utilisateurs pour les soutenir dans leur projet.
Publications selectionnées
Spin-stripe order tied to the pseudogap phase in La1.8−xEu0.2SrxCuO4, A. Missiaen, H. Mayaffre, S. Krämer, D. Zhao, Y. Zhou,T. Wu, X.H. Chen, S. Pyon, T. Takayama, H. Takagi, D. LeBoeuf, M.-H. Julien, Phys. Rev. X 15, 021010 (2025)
Signatures of two gaps in the spin susceptibility of a cuprate superconductor, R. Zhou, M. Hirata, I. Vinograd, T. Wu, H. Mayaffre, S. Krämer, R. Liang, W. N. Hardy, D. A. Bonn, T. Loew, J. Porras, B. Keimer, M.-H. Julien, Nature Physics 21, 97 (2025).
Narrowly avoided spin-nematic phase in BaCdVO(PO4)2: NMR evidence, M. Ranjith, K. Yu. Povarov, Z. Yan, A. Zheludev, M. Horvatić, Phys. Rev. Research 6, 023043 (2024).
Magnetic and structural properties of the iron silicide superconductor LaFeSiH, M.F. Hansen, S. Layek, J.-B. Vaney, L. Chaix, M. R. Suchomel, M. Mikolasek, G. Gar- barino, A. Chumakov, R. Rüffer, V. Nassif, T. Hansen, E. Elkaim, T. Pelletier, H. Mayaffre, F. Bernardini, A. Sulpice, M. Núñez-Regueiro, P. Rodière, A. Cano, S. Tencé, P. Toulemonde, M.-H. Julien, and M. d’Astuto, Phys. Rev. B 109, 174523 (2024).
Longitudinal Spin Fluctuations Driving Field-Reinforced Superconductivity in UTe2, Y. Tokunaga, H. Sakai, S. Kambe, P. Opletal, Y. Tokiwa, Y. Haga, S. Kitagawa, K. Ishida, D. Aoki, G. Knebel, G. Lapertot, S. Krämer, and M. Horvatić, Phys. Rev. Lett. 131, 226503 (2023).
Second order Zeeman interaction and ferroquadrupolar order in TmVO4, I. Vinograd, K. R. Shirer, P. Massat, Z. Wang, T. Kissikov, D. Garcia, M. D. Bachmann, M. Horvatić, I. R. Fisher and N. J. Curro
npj Quantum Mater. 7, 68 (2022)
Superconductivity in the crystallogenide LaFeSiO1−δ with squeezed FeSi layers, M.F. Hansen, J.-B. Vaney, C. Lepoittevin, F. Bernardini, E. Gaudin, V. Nassif, M.-A. Méasson, A. Sulpice, H. Mayaffre, M.-H. Julien, S. Tencé, A. Cano, and P. Toulemonde, npj Quantum Mater. 7, 86 (2022).
Competition between spin ordering and superconductivity near the pseudogap boundary in La2−xSrxCuO4: insights from NMR, I. Vinograd, R. Zhou, H. Mayaf- fre, S. Krämer, S. K. Ramakrishna, A. P. Reyes, T. Kurosawa, N. Momono, M. Oda, S. Komiya, S. Ono, M. Horio, J. Chang, and M.-H. Julien, Phys. Rev. B 106, 054522 (2022).
NMR evidence against a spin-nematic nature of the presaturation phase in the frustrated magnet SrZnVO(PO4)2, K. M. Ranjith, F. Landolt, S. Raymond, A. Zheludev, and M. Horvatić, Phys. Rev. B 105, 134429 (2022).
Competing magnetic phases in the frustrated spin-1/2 chain compound β−TeVO4 probed by NMR, M. Pregelj, A. Zorko, D. Arčon, M. Klanjšek, N. Janša, P. Jeglič, O. Zaharko, S. Krämer, M. Horvatić, and A. Prokofiev, Phys. Rev. B 105, 035145 (2022).
Edwards-Anderson parameter and local Ising-nematicity in FeSe revealed via NMR spectral broadening, P. Wiecki, R. Zhou, M.-H. Julien, A. E. Böhmer, J. Schmalian, Phys. Rev. B 104, 125134 (2021).
Revealing three-dimensional quantum criticality by Sr substitution in Han Purple, S. Allenspach, P. Puphal, J. Link, I. Heinmaa, E. Pomjakushina, C. Krellner, J. Lass, G.S. Tucker, C. Niedermayer, S. Imajo, Y. Kohama, K. Kindo, S. Krämer, M. Horvatić, M. Jaime, A. Madsen, A. Mira, N. Laflorencie, F. Mila, B. Normand, C. Rüegg, R. Stern, and F. Weickert, Phys. Rev. Research 3, 023177 (2021)
High magnetic field ultrasound study of spin freezing in La1.88Sr0.12CuO4, M. Frachet, S. Benhabib, I. Vinograd, S.-F. Wu, B. Vignolle, H. Mayaffre, S. Krämer, T. Kurosawa, N. Momono, M. Oda, J. Chang, C. Proust, M.-H. Julien, and D. LeBoeuf, Phys. Rev. B 103, 115133 (2021).
Locally commensurate charge-density wave with three-unit-cell periodicity in YBa2Cu3Oy, I. Vinograd, R. Zhou, M. Hirata, T. Wu, H. Mayaffre, S. Krämer, R. Liang, W.N. Hardy, D.A. Bonn, and M.-H. Julien, Nat. Commun. 12, 3274 (2021).
Publications du LNCMI sur HAL