L’étude des systèmes d’échelles de spin-1/2 frustrés est une tâche fondamentale dans la physique de la matière condensée, car ils répondent aux exigences favorisant l’émergence de phénomènes nouveaux et exotiques. Cependant, malgré des décennies de travaux théoriques consacrés à l’étude de ces systèmes, leurs réalisations restent encore limitées. Dans cette thèse, nous étudions les propriétés magnétiques d’un nouveau composé Li2Cu2O(SO4)2. Ce système apparaît comme une très rare réalisation d’échelle de spin-1/2 frustrée à deux jambes dans sa phase tétragonale à haute température, où la frustration géométrique provient des interactions concurrentes le long des jambes. De plus, la diffraction de neutrons et de rayons X en fonction de la température révèlent la présence d’une transition de phase structurale à environ 125 K, impliquant une très faible distorsion de la structure. En combinant les approches expérimentale et théorique, nous démontrons que cette distorsion faible et progressive, tout en maintenant la géométrie globale d’une échelle, induit la formation d’une structure de dimères alternés à travers un grand couplage magnétoélastique, éliminant la plupart des frustrations magnétiques. En outre, nous présentons la première étude détaillée des excitations magnétiques à basse température de Li2Cu2O(SO4)2 combinant la susceptibilité magnétique, la spectroscopie infrarouge et les mesures de diffusion inélastique de neutrons. Les observations expérimentales sont qualitativement expliquées par des calculs de diagonalisation exacte et perturbations d’ordre élevés effectués sur la base de la géométrie dimérisée dérivée des calculs de premiers principes.