Note ABES Etude de l'effet de l'anisotropie magnétique sur la phase dynamique et sur la phase géométrique des bits quantiques de spins électroniques d'ions de métaux de transition Mn2+, Co2+, Fe3+ isolés et des complexes d'ions Fe3+ dans l'oxyde de zinc monocristallin Study of the effect of the magnetic anisotropy on the dynamic phase and on the geometric phase qubits of electron spins of transition metals isolated ions Mn2+, Co2+, Fe3+, and Iron Complexes (Fe3+/Cs+ and Fe3+/Na+) in the zinc oxide single crystal Bits quantiques (qubits) Anisotropie magnétique (couplage ZFS) Phase dynamique Phase géométrique Spins électroniques Métaux de transition Resonance paramagnetique électronique Quantum bits (qubits) Magnetic anisotropy (Zero Field Splitting) Dynamical phase Geometrical phase Electron spin Transition metals Electron paramagnetic resonance (EPR) 539 541.3 Cohérence (physique nucléaire) Spintronique Anisotropie Métaux de transition Résonance paramagnétique électronique Nous avons étudié, par RPE impulsionnelle, la cohérence quantique et des spins électroniques des ions de transition Mn2+, Co2+, Fe3+, et des complexes Fe3+/Cs+ et Fe3+/Na+, tous présents dans le ZnO monocristallin. Nous avons trouvé que l’anisotropie magnétique peut altérer la cohérence de la phase dynamique des qubits des spins électroniques. Nous avons mesuré une faible décohérence pour les spins d’ions Mn2+et Fe3+ dans ZnO, qui ont tous deux une faible anisotropie magnétique uniaxiale, tandis que les ions Co2+ isolés avec une très forte anisotropie magnétique uniaxiale, une décohérence rapide a été mis en évidence. Nous avons trouvé que les spins électroniques des complexes de type Fe3+/Cs+, ayant un tenseur d’anisotropie magnétique plus complexe que la simple anisotropie uniaxiale des ions Fe3+ isolés, possèdent presque le même temps de décohérence. Par la méthode des perturbations, nous avons mis en évidence théoriquement un terme supplémentaire à la phase habituelle de Berry, dû à l’anisotropie magnétique et qui existe dans tout système ayant un spin S>1/2. We studied by pulsed EPR (p-EPR), the quantum coherence of electronic spins qubits of isolated transition metal ions of Mn2+, Co2+, Fe3+ and Fe3+/Cs+ as well as Fe3+/Na+ complexes, all found as traces in mono-crystalline ZnO. Indeed, we experimentally demonstrated that the magnetic anisotropy can alter the coherence of the dynamic phase of electronic spins qubits. We found a small decoherence for Mn2+ and Fe3+, spins having a small uniaxial magnetic anisotropy, and on the contrary, we found a very strong decoherence for Co2+ spins having a very strong uniaxial magnetic anisotropy. We found that the electronic spins of the Fe3+/Cs+ complex, having a more complex tensor magnetic anisotropy compared to the simplest uniaxial one of isolated Fe3+ spins in ZnO, have almost the same coherence time. By the perturbation method, we have found theoretically an additional term to the usual geometric Berry phase, due to the magnetic anisotropy which exists in any system having a spin S>1/2. Electronic Thesis or Dissertation Text fr PDF 3824491 Université de Strasbourg Strasbourg 2017-12-31 https://theses.hal.science/tel-01468488 application/pdf 4406149 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2016/Benzid_Khalif_2016_ED182.pdf http://www.theses.fr/2016STRAE009/abes https://theses.hal.science/tel-01468488 https://theses.hal.science/tel-01468488 https://theses.hal.science/tel-01468488 Benzid Khalif 1986-05-15 DZ 197050654 https://theses.fr/2016STRAE009 2016STRAE009 https://doi.org/10.70675/7494d8d5za650z4daaz95c4z687855d80d29 2016-02-24 Physique Strasbourg 131056549 Université Ferhat Abbas (Sétif, Algérie) MADS_ETABLISSEMENT_DE_COTUTELLE_1 095130160 Doctorat Docteur es non oui Turek Philippe MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 077771796 Maamache Mustapha MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 12485379X Hadjersi Toufik MADS_PRESIDENT_DU_JURY 197051774 Tribollet Jérôme MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 070470480 081847033 Baadji Nadjib MADS_MEMBRE_DU_JURY_2 195479173 Hadjersi Toufik MADS_RAPPORTEUR_1 197051774 Barra Anne-Laure MADS_RAPPORTEUR_2 033482446 École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 156500019 Institut de chimie (Strasbourg ; 2005-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 15677738X 93761 ddc:530 ddc:540 Université Ferhat Abbas (Sétif, Algérie) Turek Philippe Maamache Mustapha Hadjersi Toufik Tribollet Jérôme Baadji Nadjib Hadjersi Toufik Barra Anne-Laure École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg) Institut de chimie (Strasbourg) PDF 3824491