L’objectif premier de la recherche expérimentale autour des liquides de spins est bien sûr d’abord de synthétiser un matériau susceptible de présenter cette physique : c’est à dire un matériau avec un réseau magnétique faiblement connecté et décoré de spin ½. Cet objectif n’est encore pas réalisé malgré une activité intense en chimie des matériaux. Il y a un petit nombre de bons candidats avec chacun leurs défauts, spin>1/2, anisotropie des spins, des interactions, non stoechiométrie etc.. Tout l’enjeu est d’extraire dans chaque cas la physique frustrées intrinsèque, indépendante des perturbations du modèle idéal. On souhaite ainsi caractériser l’état fondamental liquide de spin, savoir s’il y a un gap dans les excitations magnétiques du système, déterminer la nature de ces excitations etc. Les sondes locales du magnétisme que sont la RMN et la μSR sont parfaitement adaptées pour réaliser ce programme.
Les perturbations des systèmes réels, leurs « défauts », ne sont d’ailleurs pas toujours des inconvénients. Dans certains cas, ils conduisent à stabiliser des états fondamentaux tout aussi exotiques que l’état liquide de spin et que l’on n’avait pas toujours prévus tels que les glaces de spins dans certains pyrochlores. L’effet d’une impureté dans le système peut permettre de révéler les corrélations en jeu dans la phase pure. Le dopage des systèmes frustrés pourrait conduire à de nouveaux états métalliques voire supraconducteurs ! |